DISPOSITIVOS DISPOSITIVOS ACTUADORES.ACTUADORES.

Relés.

Contactores.

Telerruptores.

Motorización.

DISPOSITIVOS DISPOSITIVOS ACTUADORES.ACTUADORES.

La automatización de un proceso amerita la incorporación de dispositivos que permitan realizar las funciones de un determinado sistema. Estos dispositivos pertenecen al grupo de la lógica cableada. Uno de los campos en los cuales se ha introducido con más fuerza es el de instalaciones eléctricas.

Automatismos:durante mucho tiempo el control de un proceso debia de ser relizado con la apertua y cierre de interruptores manuales, La sustitucion o ayuda del esfuerzo mental del hombre en la fabricación de un producto fue definida por Thomas en 1969 com termino de control automático de un proceso englobado en la terminología de automatización. En este sentido en un automatismose podrian distingir dos grandes bloques: circuito de mando y circuito principal esta separación se hizo por razones de seguridad y para mejor análisis de circuito.

VENTAJAS DE LOS VENTAJAS DE LOS DISPOSITIVOS DISPOSITIVOS ACTUADORES.ACTUADORES.

El por que de su aplicación radica en las múltiples ventajas que ofrece y que podrían ser resumidas en los siguentes puntos.

Simplifica el trabajo humano liberando a la persona de actividades rutinarias, pesadas, peligrosas o indeseadas.

Incrementa la producción y productividad. Mejora la calidad de los productos obtenidos en el proceso,

haciéndola más homogénea. Permite economizar el material y energia,adaptándose en

cada momentoa las cantidades deseadas del producto. Aumentar la seguridad del personal.

LOS LOS RELESRELES

El primer paso en la conmutación de cargas corresponde al uso de dispositivos actuadores llamados relés y cuya funcion generica es establecer una conmutación controlada electrónicamente. Implica que mediante una orden, circuito de mando, se realiza la apertura o cierre del circuito de alimentación a una carga o circuito de potencia.

En resumen, Un relé es un sistema mediante el cuál se puede controlar una potencia mucho mayor con un consumo en potencia muy reducido.

EstructuraEstructura

Circuito de entrada, control o excitación. Circuito de acoplamiento. Circuito de salida, carga o maniobra, constituido por: - circuito excitador. - dispositivo conmutador de frecuencia.- protecciones.

CaracterísticasCaracterísticas

El aislamiento entre los terminales de entrada y de salida.

Adaptación sencilla a la fuente de control. Posibilidad de soportar sobrecargas, tanto en el

circuito de entrada como en el de salida. Las dos posiciones de trabajo en los bornes de

salida de un relé se caracterizan por: - En estado abierto, alta impedancia.- En estado cerrado, baja impedancia.

Tipos de RelésTipos de Relés

Existen 3 tipos de Relés: Relés electromecánicos: A) Convencionales. B) Polarizados.C) Reed inversores.

Relés híbridos. Relés de estado sólido.

Relés ElectromecánicosRelés Electromecánicos

Están formados por una bobina y unos contactos los cuales pueden conmutar corriente continua o bien corriente alterna. Vamos a ver los diferentes tipos de relés electromecánicos.

Relés de tipo armaduraRelés de tipo armadura

Son los más antiguos y también los más utilizados. El esquema siguiente nos explica prácticamente su constitución y funcionamiento. El electroimán hace vascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de si es N.O ó N.C (normalmente abierto o normalmente cerrado).

Relés de Núcleo MóvilRelés de Núcleo Móvil

Estos tienen un émbolo en lugar de la armadura anterior. Se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos, debido a su mayor fuerza atractiva (por ello es útil para manejar altas corrientes).

Relé tipo Reed o de Relé tipo Reed o de LengüetaLengüeta

Formados por una ampolla de vidrio, en cuyo interior están situados los contactos (pueden se múltiples) montados sobre delgadas láminas metálicas. Dichos contactos se cierran por medio de la excitación de una bobina, que está situada alrededor de dicha ampolla.

Relés PolarizadosRelés Polarizados

Llevan una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior puede girar dentro de los polos de un electroimán y el otro lleva una cabeza de contacto. Si se excita al electroimán, se mueve la armadura y cierra los contactos. Si la polaridad es la opuesta girará en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito( ó varios)

Relés de estado sólido Relés de estado sólido

Un relé de estado sólido SSR (Solid State Relay), es un circuito eléctrónico que contiene en su interior un circuito disparado por nivel, acoplado a un interruptor semiconductor, un transistor o un tiristor. Por SSR se entenderá un producto construido y comprobado en una fábrica, no un dispositivo formado por componentes independientes que se han montado sobre una placa de circuito impreso.

Estructura del SSREstructura del SSR

Circuito de Entrada o de Control Acoplamiento Circuito de Conmutación o de salida

Circuito de Entrada o de Circuito de Entrada o de ControlControl

Control por tensión continua:el circuito de entrada suele ser un LED (Fotodiodo), solo o con una resistencia en serie, también podemos encontrarlo con un diodo en antiparalelo para evitar la inversión de la polaridad por accidente. Los niveles de entrada son compatibles con TTL, CMOS, y otros valores normalizados ( 12V, 24V, etc.).

Control por tensión Alterna:El circuito de entrada suele ser como el anterior incorporando un puente rectificador integrado y una fuente de corriente continua para polarizar el diodo LED.

AcoplamientoAcoplamiento

El acoplamiento con el circuito se realiza por medio de un optoacoplador o por medio de un transformador que se encuentra acoplado de forma magnética con el circuito de disparo del Triac.

Circuito de Conmutación o de Circuito de Conmutación o de salidasalida

El circuito de salida contiene los dispositivos semiconductores de potencia con su correspondiente circuito excitador. Este circuito será diferente según queramos conmutar CC, CA.

Relés HíbridosRelés Híbridos

Es la combinación de relés Reed y de estado sólido cuya misión fundamental es la adaptación de los circuitos digitales u ordenadores a los sistemas de potencia.

Esta situación podría plantearse a través de circuitos de estado sólido o simplemente de circuitos fotoacopladores.

LOS CONTACTORESLOS CONTACTORES

El ContactorEl Contactor

El contactor es un interruptor gobernado o accionado a distancia por un electroimán.

Partes ConstitutivasPartes Constitutivas La corriente que acciona el electroimán es la

que se denomina corriente de llamada. Carcaza: Es el soporte fabricado en material no

conductor, con un alto grado de rigidez al calor, sobre el cual se fijan todos los componentes conductores del contactor.

Electroimán: es el elemento motor del contactor, el cual esta compuesto por una serie de elementos cuya finalidad es transformar la energía eléctrica en magnetismo. Este campo magnético producirá el movimiento mecánico.

Continuación Continuación Bobina: Es un arrollamiento de alambre de cobre

muy delgado y de gran número de espiras, que al aplicársele tensión genera un campo magnético. Una vez que se cierra el circuito magnético, aumenta la impedancia de la bobina y se reduce la corriente de llamada.

Núcleo: Es una parte metálica, de material ferromagnético que va fijo en la carcaza cuya función es concentrar y aumentar el flujo magnético que genera la bobina para atraer con mayor eficiencia la armadura.

Continuación Continuación

Armadura: Su función es cerrar el circuito magnético una vez energizada la bobina, ya que en este estado de reposo debe estar separado del núcleo.

Los ContactosLos Contactos

Los contactos son elementos conductores que tienen por objeto establecer o interrumpir el paso de la corriente, tan pronto como se energice la bobina.

Los contactos se pueden dividir en:Contactos Principales. Contactos Auxiliares.

Contactos PrincipalesContactos Principales

Los contactos principales son contactos instantáneos cuya función específica es establecer o interrumpir el circuito principal. Estos deben estar debidamente calibrados para permitir el paso de intensidades requeridas por la carga sin tener peligro a deteriorarse.

Contactos AuxiliaresContactos Auxiliares

Los contactos auxiliares son aquellos que tienen como función específica permitir o interrumpir el paso de corrientes a las bobinas de los contactos o a los elementos de señalización, estando estos diseñados para corrientes débiles.

Clases De ContactosClases De Contactos

Contactos NA: llamados también instantáneos de cierre, cuya función es cerrar un circuito cuando se energiza la bobina del contactor al cual pertenecen.

Contactos NC: llamados también de instantáneos apertura, cuya función es abrir un circuito cuando se energiza la bobina del contactor al cual pertenecen.

Funcionamiento Funcionamiento

 Cuando la bobina es recorrida por la corriente eléctrica, genera un campo magnético intenso, de manera que el núcleo atrae con un movimiento muy rápido. Al producirse este movimiento, todos los contactos del contactor cambian de posición solidariamente: Los contactos cerrados se abren y los abiertos se cierran. Para volver los contactos a su posición inicial reposo basta con desenergizar la bobina.

Eliminación del ArcoEliminación del Arco

Baño de aceite: Si la chispa no se extingue se produce el arco, por eso, en este sistema se sumerge la cámara apaga chispas en un baño de aceite dieléctrico que absorbe el calor, evitando la formación del arco.  

Cámara desionizadora: son cámaras en donde sus paredes se recubren con láminas metálicas para que absorban el calor producido actuando como disipadores, de esta manera el aire no se ioniza y no forma el arco.

Ventajas del uso de Ventajas del uso de contactorescontactores

Control y automatización de equipos y máquinas con procesos complejos.

Automatización en el arranque y paro de motores.       

Posibilidad de maniobrar circuitos sometidos a corrientes muy altas mediante corrientes débiles.·        

Posibilidad de controlar completamente una máquina desde varios puntos de maniobra (estaciones).

Criterios de ElecciónCriterios de Elección

Tipo de corriente, tensión y frecuencia de alimentación de la bobina.        

Potencial nominal de la carga.         Condiciones de servicio: ligera,

normal, dura, extrema.         Frecuencia de maniobra, robustez

mecánica y robustez eléctrica.

Causas del deterioroCausas del deterioro Cuando un contactor o no funciona lo

primero que debe hacerse es revisar el circuito de mando y de potencia verificando el estado de los conductores y de las conexiones. Otras partes del contactor que suelen sufrir daño o desgaste son:

La bobina: por utilizar más o menos corriente de la especificada por el fabricante.

El núcleo o la armadura: cuando no se juntan o lo hacen, pero de manera ruidosa es necesario verificar la tensión en la bobina.

Los contactos: su deterioro prematuro ocurre cuando circula a través de ellos corrientes superiores a las que fueron diseñados.

LOS LOS TELERRUPTORES.TELERRUPTORES.

TELERRUPTORES.TELERRUPTORES.

Se denomina telerruptor al tipo de dispositivo actuador que incorpora la acción de un interruptor magnetotérmico con posibilidad de accionamiento electromagnético o manual. De forma sencilla el presente dispositivo es un irterruptor magnetotérmico al que se ha incorporado un relé especial para el control de la apertura, cierre del circuito mediante ordenes dadas a su bobina de control.

En primer lugar es necesario hacer hincapié en dos puntos fundamentales, el primero es referente al tipo de señal necesaria para la activación o desactivación, y el segundo a la doble posibilidad de actuación conjunta como dispositivo manual o automático, y en caso de hacer referencia a la forma de tensión aplicable sobre la bobina de control, no es necesario mantener el estado de tensión sobre su entrada para provocar la apertura y cierre del circuito principal bastaria con mandar un pulso que provocará que el circuito pase a la posición contraria a la que poseía. Su comportamiento sera igual a un interruptor magnetotérmico, protegiendo la carga contra sobrecorriente.

CarácterCarácteríísticas.sticas.

Tensión nominal.Corriente nominal.Poder de corte nominal en cortocircuito.Poder de cierre nominal de cortocircuito.Otras caracteristicas adicionales son la

frecuencia nominal y la secuencia de maniobras.

Esquemas de telerruptores.Esquemas de telerruptores.

Telerruptor monofasico de dos polos.

Motorización.Motorización.

Motorización.Motorización.

Es dotar de medida mecánica de tracción o de transporte a una industria. Inplanta el uso de máquinas en operaciones industriales, militares o administrativos. En conclusión podemos decir, que cuando se habla de motorización se refiere a la sustitucion de una acción manual por una motorizada (mecánica) comandadas por señales de control provenirntes de un autómata (PLC).

Dispositivos empleados en la Dispositivos empleados en la motorización.motorización.

Motor paso a paso.El motor paso a paso es un dispositivo

electromecánico que convierte pulsaciones eléctricas en movimiento mecánico de rotación discreta. Su eje gira con una rotación angular precisa y especifica para cada pulsación.

Características. Características.

Precisión muy fina.Tiene una simplifidad de diseño.Poseé larga vida.Nos dá comfiabilidad.

Clasificación.Clasificación.

El motor paso a paso modificado por la incorporación de un rotor internamente roscado instalado en un eje del tornillo, se convierte en un actuador lineal digital.

Se clasifica en:Mecánico.Electromagnético.

Función.Función.

Su funcionamiento se basa en la teoría del imán permanente dondelos polos similares se repelen y los opuestos se atraen, estos pueden ser de dos tipos.

Bipolar.Unipolar.

¿Qué son Relés de Tiempo?¿Qué son Relés de Tiempo?

Son relés que tienen la función de temporizador electrónicamente y sirven de relé de interrupción de corriente.

Si se interrumpe la señal de revoluciones, el relé se desconecta automáticamente.

Características del Relé de Características del Relé de Tiempo 3RPTiempo 3RP

Estos relés tienen contactos de relé libre de cadmio, inscripciones mediante grabación por láser, y demás.

Su aplicación es a nivel industrial.

Poseen una tolerancia electromagnética.

Relé de Tiempo 3RP15Relé de Tiempo 3RP15

La serie compacta nor-malizada 3RP15, presenta un ancho de montaje de 22,5 mm; donde todas las informaciones necesarias, el equipamiento de contactos, márgenes de tiempo y de tensión se ofrece ahora en un programa mas sencillo.

Creditos.Creditos.

Juan Marcos Richardson.Juan Jiménez.Ángel Miguel Pérez.Carlos Ramírez.