Manual Asignatura Elect Industrial-DR

Manual de Asignatura de Electricidad y Electrónica Industrial

1

INDICEUNIDAD

TEMÁTICASUBTEMAS

1.- Electricidad Básica

1.1 Introducción a la electricidad1.2 Conceptos de Magnitudes Eléctricas1.3 Circuito Eléctrico1.4 Medición de Magnitudes Eléctricas1.5 Conceptos básicos de las Leyes de Ohm, Kirchhoff, Lenz, Faraday y Watts.1.6 Aplicación de los conceptos básicos de Electricidad.

2.- Motores, transformadores y Aplicaciones

2.1 Motores de Corriente Directa y Alterna2.2 Transformadores Monofásico y Trifásico2.3 Reglamento de Obras e Instalaciones Eléctricas (R.O.I.E.)2.4 Elementos eléctricos de Control Industrial (Relevadores)2.5 Aplicaciones

3.- Electrónica Industrial Básica.

3.1 Introducción a la electrónica industrial (Analógica y Digital).3.2 Elementos Básicos de electrónica analógica3.2.1 do3.2.2 do Emisor de Luz3.2.3 Transistor3.2.4 3.2.4 SCR3.2.5 TRIAC3.3 Elementos Básicos de Electrónica Digital3.3.1 ompuertas Lógicas3.3.2 Tablas de Verdad3.3.3 Temporizadores3.3.4 ntadores3.3.5 umadores3.4 Aplicación de los Conceptos Básicos de Electrónica

4.- Campo de Aplicación de la Electricidad y Electrónica Industrial

4.1 Sensores y Transductores Eléctricos4.2 Dispositivos de Control Eléctrico y Electrónico4.3 Funcionamiento Básico del PLC


2

OBJETIVO GENERAL DEL CURSO

Comprender los elementos básicos de la electricidad y electrónica básica, como el funcionamiento y aplicación de motores y transformadores así como su campo de aplicación en la industria.

COMPETENCIAS PREVIAS

Interpretación de diagramas eléctricos Conocimientos básicos de álgebra Principios básicos de electricidad

I ELECTRICIDAD BÁSICA

1.1 INTRODUCCIÓN A LA ELECTRICIDAD

Las primeras noticias del descubrimiento de la electricidad se remontan al siglo VII a. C. cuando Tales de Mileto (640-548 A. C.), descubrió que al frotar un trozo de ámbar (resina fosilizada) con un paño, éste empezaba a atraer pequeñas partículas como hojas secas, plumas e hilos de tejido. Tales de Mileto creyó que esto se producía debido a un "espíritu" que se encontraba dentro del ámbar, al cual llamó elecktron y de ello se deriva la palabra electricidad.

A pesar de estos primeros estudios, ni la civilización Griega en su apogeo, ni Roma en su esplendor, ni el mundo feudal europeo contribuyeron de manera significativa a la comprensión de la electricidad y del magnetismo, ni de la interactividad de ambos (llamado electromagnetismo). Durante toda la edad media la ciencia cayó en una época oscura en la cual las creencias religiosas "la amordazaron de pies y manos".

En los Estados Unidos, en 1752, aprovechando una tormenta, el científico Benjamín Franklin elevó una cometa provista de una fina punta metálica y de un largo hilo de seda, a cuyo extremo ató una llave. La punta metálica de la cometa consiguió captar la electricidad de la atmósfera, la cual produjo varias chispas en la llave. Con este experimento Franklin llegó a demostrar dos cosas: que la materia que compone el rayo es idéntica a la de la electricidad, y que un conductor de forma aguda y de cierta longitud puede emplearse como descarga de seguridad de las nubes tormentosas. Estas conclusiones le sirvieron para inventar el pararrayos.

Volta investigó como producir electricidad por reacciones químicas y en el año 1800 inventó un dispositivo conocido como la "Pila de Volta", que producía cargas eléctricas por una reacción química originada en dos placas de zinc y cobre sumergidas en ácido sulfúrico. En honor a Volta se denominó a la diferencia de potencial suficiente para producir una corriente eléctrica como el "voltio". Siendo ésta, una de las magnitudes eléctricas más importantes. En la siguiente sección se mencionan las magnitudes eléctricas faltantes.

1.2 CONCEPTOS DE MAGNITUDES

ELÉCTRICAS VOLTAJE

Si tenemos dos elementos conectados y uno de ellos tiene mayor carga negativa, decimos que tiene mayor voltaje o potencial. Los electrones que tiene de más se desplazarán a través de un conductor al elemento de menos potencial hasta que queden equilibrados. A la diferencia de carga entre ambos potenciales se le conoce con el nombre de voltaje.


3

En un circuito en serie, la diferencia de potencial o voltaje es igual a la suma de las diferencias de potencial que crean todos los elementos del circuito. Esto es debido a que cada elemento está colocado a continuación del otro.

Donde:VT es el voltaje total del circuito.V1 es el voltaje del primer elemento V2 es el voltaje del segundo elemento

En un circuito en paralelo, la diferencia de potencial o voltaje es igual en todas las ramas del circuito. Todos los elementos están conectados directamente a los polos del generador, es decir:

Los esquemas de circuitos en serie y en paralelo se muestran en la Figura 1 y 2 respectivamente.

INTENSIDAD DE CORRIENTE

La intensidad de corriente se define como la cantidad de carga “q” en culombios que pasa por un conductor por unidad de tiempo “t” (en segundos).

En un circuito en serie, la intensidad de corriente es la misma en todo el circuito ya que atraviesa todos los elementos.

Donde:IT es la intensidad de corriente total del circuito.I1 es la intensidad de corriente del primer elementoI2 es la intensidad de corriente del segundo elemento

En un circuito en paralelo, la intensidad total es igual a la suma de intensidades de cada una de las ramas del circuito.

RESISTENCIA

La resistencia eléctrica es la mayor o menor capacidad que tiene un material para permitir el paso de la corriente. Depende de su resistividad , su longitud L y de su grosor S.

La resistencia equivalente en un circuito en serie es igual a la suma algebraica de cada una de las resistencias en serie del circuito.


4

Donde:RT es la resistencia total del circuito.R1 es la resistencia del primer elemento R2 es la resistencia del segundo elemento

En un circuito en paralelo, el inverso de la resistencia equivalente es igual a la suma inversa de cada una de las resistencias en paralelo del circuito.

1.3 CIRCUITO ELÉCTRICO

Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, capacitores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada.

En un circuito en serie, una de las terminales de cada elemento se conecta con una de las terminales de otro elemento de forma continua, como se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Circuito en serie de dos resistencias

En un circuito en paralelo, las terminales de un elemento se conectan en paralelo a las dos terminales del siguiente elemento, como se muestra en la Figura 2.

Figura 2. Circuito en paralelo de dos resistencias.

1.4 MEDICIÓN DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS

Para medir el voltaje de un elemento en un circuito, el multímetro debe conectarse en paralelo al elemento en el que se desea realizar la medición, como se muestra en la Figura 3. Si el circuito es alimentado con una batería, la modalidad del multímetro debe estar en Corriente Directa (Vcd) si, la alimentación es de corriente alterna, el multímetro debe estar en corriente Alterna (Vca), también debe tenerse precaución en la selección del rango de medición.


5

Figura 3. Medición de voltaje en un elemento de un circuito.

La resistencia de un elemento de un circuito se mide en paralelo, al igual que el voltaje. Para esta medición, se debe coloca la perilla del multímetro, en el símbolo e indicar el rango de medición de la resistencia, si es necesario.

En el caso de la medición de corriente, el multímetro debe colocarse en serie, es decir, el circuito debe ser abierto y colocar una punta del multímetro en uno de los extremos donde se abrió el circuito y la otra punta en el otro extremo, como se muestra en la Figura 4.

Figura 4. Medición de corriente en un elemento de un circuito.

1.5 CONCEPTOS BÁSICOS DE LAS LEYES DE OHM, KIRCHHOFF, LENZ, FARADAY Y WATTS

LEY DE OHM

La ley que relaciona las tres magnitudes eléctricas, es conocida como la Ley de Ohm y establece que el voltaje es directamente proporcional al producto de la corriente por la resistencia. Esto es:

Donde:V es el voltaje del circuito o elemento de este.I es la intensidad de corriente del circuito o elemento de este. R es la resistencia del circuito o elemento de este.

Como se mencionó anteriormente, cuando se tiene un circuito en paralelo, el voltaje en cada resistencia es exactamente el mismo. En cambio, la corriente es diferente para cada una de las resistencias. Para obtener la corriente I que circula por el circuito, es necesario calcular la resistencia equivalente R eq

La resistencia equivalente de un circuito en paralelo, es menor que la resistencia de valor más pequeño.

I1 I2 I3


6

Ejemplo 1.1Para el circuito mostrado en la Figura 5, encontrar:a) la corriente en cada resistorb) la potencia en cada resistor,c) la resistencia equivalente yd) la potencia total entregada por la batería.

Figura 5. Circuito de tres resistencias en paralelo

SoluciónLas corrientes pueden calcularse despejándola de la ley de Ohm:

El cálculo de la resistencia equivalente es:

Por último, la potencia en cada resistencia, sabiendo que P=VI, se calcula de la siguiente manera:

a b


7

Por último, la potencia total entregada es la suma de la potencia en cada resistor, es decir, 200w.

LEYES DE KIRCHHOF

Las leyes de Kirchhof se enuncian de acuerdo a las siguientes reglas:

1) La suma de las corrientes que entran en un nodo de un circuito es igual a la suma de las corrientes que salen por el mismo nodo.

∑ ∑ Donde:Ient son las corrientes de entrada en un nodo Isal son las corrientes de salida de un nodo

2) La suma de las diferencias de potencial a través de los elementos de un circuito de lazo cerrado es igual a cero.

∑ Para la primera regla, la suma de corrientes que entran, son iguales a la suma de corrientes que salen, se puede representar de acuerdo a la Figura 6.

I2I1

I3

Figura 6. La corriente que entra en un nodo de un circuito es igual a la suma de corrientes que salen de él.

El signo de la diferencia de potencial se define de acuerdo a los criterios de la Figura 7.

a)I

V=-IR

a b

a b


8

b)I

V=IR

c) a b

V=

d)

V=-

Figura 7. Criterios para la determinación del signo de la diferencia de potencial, de acuerdo a: a) y b) flujo de corriente y c) y d) posición de la batería.

Ejemplo 1.2

Encontrar la potencia entregada en cada una de las resistencias del diagrama de la Figura 8, aplicando Leyes de Kirchhof.

I

R2 R1

Figura 8. Diagrama esquemático de dos resistencias en serie con dos baterías.

SoluciónTomando en cuenta la segunda regla de Kirchhof ∑ , la ecuación con los valores adecuados se expresa como:

Despejando I, tenemos:

ddt


9

El signo negativo significa que se tomó la dirección opuesta de la corriente. Finalmente, la potencia en cada resistencia es:

LEY DE LENZ- FARADAY

En torno 1830, Faraday en Inglaterra y J. Henry en U.S.A., descubrieron de forma independiente, que un campo magnético induce una corriente en un conductor, siempre que el campo magnético sea variable. La fuerza electromotriz inducida en un circuito, es directamente proporcional a la rapidez con que varía el flujo magnético a través del circuito y sentido contrario.

Donde:E es la fuerza electromotrizes el flujo magnético y t es el tiempo

LEY DE WATTLa potencia disipada por un elemento o componente eléctrica es directamente

proporcional al producto del voltaje por la corriente.

Donde:V es el voltaje e I es la corriente

La información de la primera unidad temática fue tomada de [1].

1.6 APLICACIÓN DELOS CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD

Hoy en día, el hombre tiene una gran dependencia de la electricidad ya que su uso favorece el funcionamiento de dispositivos electrónicos que facilitan y que forman parte de su vida cotidiana. Entre las industrias de mayor aplicación encontramos: la industria papelera, la industria harinera, la industria alimentaria, materiales eléctricos, plásticos y polímeros, industrias textiles, telecomunicaciones, etc.

Es importante tener estos conocimientos ya que a nivel industrial tienen mucha aplicación.


1

II MOTORES, TRANSFORMADORES Y APLICACIONES

Cuando una fuente eléctrica es conectada a un motor, decimos que éste convierte la energía eléctrica en mecánica (ya que su eje gira).

Los motores pueden ser usados para posicionar un objeto en algún lugar deseado, también se usan para la apertura y cierre de válvulas, para la variación de la velocidad de una bomba para ajustar la razón de flujo de algún líquido, y para la variación de velocidad de un ventilador para ajustar el flujo de aire. Solo por mencionar algunas aplicaciones [2].

2.1 MOTORES DE CORRIENTE DIRECTA Y ALTERNA

La estructura general de un motor consiste en:

1. La carcasa o caja que envuelve las partes eléctricas del motor, es la parte externa. 2.

El inductor, llamado estator, cuando se trata de motores de corriente alterna, consta de un apilado de chapas magnéticas y sobre ellas está enrollado el bobinado estatórico, que es una parte fija y unida a la carcasa.

3. El inducido, llamado rotor cuando se trata de motores de corriente alterna, consta de un apilado de chapas magnéticas y sobre ellas está enrollado el bobinado rotórico, que constituye la parte móvil del motor y resulta ser la salida o eje del motor.

En la Figura 9, se muestran las componentes principales de un motor:

Figura 9. Componentes de un motor.

Una de las principales clasificaciones de los motores es de acuerdo al uso en corriente directa o alterna, las cuales se definen a continuación.

CORRIENTE DIRECTA

La corriente continua (CC en español, en inglés DC, de Direct Current) es el flujo continuo de electrones a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial. A


1

diferencia de la corriente alterna (CA en español, AC en inglés), en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son siempre los mismos).

Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con la corriente constante (por ejemplo la suministrada por una batería), es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad.

CORRIENTE ALTERNA

Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés, de alternating current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente. La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda senoidal (figura 1), puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía.

La razón del amplio uso de la corriente alterna viene determinada por su facilidad de transformación, cualidad de la que carece la corriente continua. En el caso de la corriente continua la elevación de la tensión se logra conectando dínamos en serie, lo cual no es muy práctico, al contrario en corriente alterna se cuenta con un dispositivo: el transformador, que permite elevar la tensión de una forma eficiente.

Una vez en el punto de consumo o en sus cercanías, el voltaje puede ser de nuevo reducido para su uso industrial o doméstico de forma cómoda y segura.

Los motores de corriente alterna, se usan mucho en la industria, sobretodo, el motor trifásico asíncrono de jaula de ardilla.

Los motores de corriente continua, suelen utilizarse cuando se necesita precisión en la velocidad, montacargas, locomoción, etc.

Los motores universales son los que pueden funcionar con corriente alterna o continua, se usan mucho en electrodomésticos. Son los motores con colector.

CLASIFICACIÓN DE MOTORES POR SU VELOCIDAD

A) Asíncronos. Un motor se considera asíncrono cuando la velocidad del campo magnético generado por el estator supera a la velocidad de giro del rotor.

B) Síncronos. Un motor se considera síncrono cuando la velocidad del campo magnético del estator es igual a la velocidad de giro del rotor. Recordar que el rotor es la parte móvil del motor. Dentro de los motores síncronos, nos encontramos con una subclasificación:

- Motores síncronos trifásicos.

- Motores asíncronos sincronizados.

- Motores con un rotor de imán permanente.

CLASIFICACIÓN DE MOTORES POR SU TIPO DE ROTOR

-Motores de anillos rozantes.

-Motores con colector.


1

-Motores de jaula de ardilla, un motor de este tipo se muestra en la Figura 10.

Figura 10. Motor tipo Jaula de ardilla

CLASIFICACIÓN DE MOTORES POR SU TIPO DE ALIMENTACIÓN

Motores monofásicos.

Motores bifásicos.

Motores trifásicos.

Motores con arranque auxiliar bobinado.

Motores con arranque auxiliar bobinado y con condensador.

2.2 TRANSFORMADORES MONOFÁSICOS Y TRIFÁSICOS

Un transformador se usa para cambiar el valor del voltaje o corriente en un sistema eléctrico. Si reduce el voltaje, se denomina transformador reductor y si lo incrementa, transformador elevador.

El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica alterna de un cierto nivel de voltaje, en energía alterna de otro nivel de voltaje, por medio de la acción de un campo magnético. Está constituido por dos o más bobinas de material conductor, aisladas entre sí eléctricamente por lo general enrolladas alrededor de un mismo núcleo de material ferromagnético. La única conexión entre las bobinas la constituye el flujo magnético común que se establece en el núcleo.

Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados se denominan primario y secundario según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.


1

TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS

Tienen tres bobinados en su primario y tres en su secundario. Pueden adoptar forma de estrella (Y) (con hilo de neutro o no) o delta (Δ) y las combinaciones entre ellas: Δ-Δ, Δ-Y, Y-Δ y Y-Y. Hay que tener en cuenta que aún con relaciones 1:1, al pasar de Δ a Y o viceversa, las tensiones de fase varían. En la Figura 11 se muestra un transformador de este tipo.

Figura 11. Transformador trifásico.

TRANSFORMADOR DE LÍNEA O FLY-BACK

Es un caso particular de transformador de pulsos. Se emplea en los televisores con TRC (CRT), ver Figura 12, para generar la alta tensión y la corriente para las bobinas de deflexión horizontal Suelen ser pequeños y económicos. Además suele proporcionar otras tensiones para el tubo (foco, filamento, etc.). Además de poseer una respuesta en frecuencia más alta que muchos transformadores, tiene la característica de mantener diferentes niveles de potencia de salida debido a sus diferentes arreglos entre sus bobinados secundarios.

Figura 12. Transformador lineal o flyback.

TRANSFORMADOR DIFERENCIAL DE VARIACIÓN LINEAL

El transformador diferencial de variación lineal (LVDT según sus siglas en inglés) es un tipo de transformador eléctrico utilizado para medir desplazamientos lineales. El transformador posee tres bobinas dispuestas extremo con extremo alrededor de un tubo. La bobina central es el devanado primario y las externas son los secundarios. Un centro ferromagnético de forma


1

cilíndrica, sujeto al objeto cuya posición desea ser medida, se desliza con respecto al eje del tubo. En la Figura 13 se muestra la fotografía de un transformador de este tipo.

Los LVDT son usados para la realimentación de posición en servomecanismos y para la medición automática en herramientas y muchos otros usos industriales y científicos.

Figura 13. Transformador diferencial de variación lineal.

La información sobre clasificación de motores fue tomada de [3] y [4].

2.3 REGLAMENTO DE OBRAS E INSTALACIONES ELÉCTRICAS

(ROEI) INTRODUCCIÓN

La presente norma oficial mexicana de instalaciones eléctricas, en adelante NOM, cuyo proyecto fue publicado el 22 de diciembre de 1997, en el Diario Oficial de la Federación toma en cuenta los comentarios recibidos que fueron analizados y aceptados por el CCNNIE así como las opiniones y aportaciones de las instituciones y diversas organizaciones.

La estructura de la NOM responde a las necesidades técnicas que requieren la utilización de las instalaciones eléctricas en el ámbito nacional; se cuida el uso de vocablos y se respetan los términos habituales, para evitar confusiones en los conceptos.

Asimismo se han ordenado los textos procurando claridad de expresión y unidad de estilo para una más específica comprensión. Lo que hará más fácilmente atendible sus disposiciones.

Se ha apegado el uso de las unidades al Sistema General de Unidades de Medida, único legal y de uso obligatorio en los Estados Unidos Mexicanos, con las excepciones y consideraciones permitidas en la NOM-008-SCFI vigente.

En la sección 5 “Lineamientos para la aplicación de las especificaciones de la NOM”, se establece la metodología para la apropiada aplicación de las disposiciones establecidas y una guía general para su interpretación formal.

OBJETIVO

El objetivo de esta NOM es establecer las disposiciones y especificaciones de carácter técnico que deben satisfacer las instalaciones destinadas a la utilización de la energía eléctrica, a fin de que ofrezcan condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus propiedades, en lo referente a protección contra choque eléctrico, efectos térmicos, sobre corrientes, corrientes de falla, sobretensiones, fenómenos atmosféricos e incendios, entre


1

otros. El cumplimiento de las disposiciones indicadas en esta NOM garantizará el uso de la energía eléctrica en forma segura.

CAMPO DE APLICACIÓN

Esta NOM cubre a las instalaciones destinadas a la utilización de la energía eléctricaen:

a) Propiedades industriales, comerciales, residenciales y de vivienda, institucionales, cualquiera que sea su uso, públicas y privadas, y en cualquiera de los niveles de tensiones eléctricas de operación, incluyendo las utilizadas para el equipo eléctrico conectado por los usuarios. Instalaciones en edificios utilizados por las empresas suministradoras, tales como edificios de oficinas, almacenes, estacionamientos, talleres mecánicos y edificios para fines de recreación.

b) Casas móviles, vehículos de recreo, edificios flotantes, ferias, circos y exposiciones, estacionamientos, talleres de servicio automotriz, estaciones de servicio, lugares de reunión, teatros, salas y estudios de cinematografía, hangares de aviación, clínicas y hospitales, construcciones agrícolas, marinas y muelles, entre otros.

c) Plantas generadoras de emergencia o de reserva propiedad de los usuarios.

d) Subestaciones, líneas aéreas de energía eléctrica y de comunicaciones e instalaciones subterráneas.

e) Cualesquiera otras instalaciones que tengan por finalidad el uso de la energía eléctrica. Excepción: Esta NOM no se aplica en:

1) Instalaciones eléctricas en barcos y embarcaciones.

2) Instalaciones eléctricas para unidades de transporte público eléctrico, aeronaves o vehículos automotrices.

3) Instalaciones eléctricas del sistema de transporte público eléctrico para la generación, transformación, transmisión o distribución de energía eléctrica utilizada exclusivamente para la operación de equipo rodante, o instalaciones usadas exclusivamente para propósitos de señalización y comunicación.

4) Instalaciones eléctricas en minas y maquinaria móvil autopropulsada para las mismas.

5) Instalaciones de equipo de comunicaciones que esté bajo el control exclusivo de empresas de servicio público de comunicaciones.

REFERENCIAS

Para la correcta aplicación de esta NOM es necesario consultar los siguientes documentos vigentes:

· Ley Federal sobre Metrología y Normalización y su Reglamento· Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica y su Reglamento


1

· NOM-008-SCFI, Sistema General de Unidades de Medida·NOM-024-SCFI, Información comercial - aparatos electrónicos, eléctricos y electrodomésticos. Instructivos y garantías para los productos de fabricación nacional e importada· NOM-050-SCFI, Información comercial - Información comercial del envase o su etiqueta que deberán ostentar los productos de fabricación nacional y extranjera· NMX-J-098, Sistemas eléctricos de potencia - Suministro - Tensiones eléctricas normalizadas.

ESPECIFICACIONES

ARTÍCULO 110 - REQUISITOS DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS

A. Disposiciones Generales

110-2. Aprobación. En las instalaciones eléctricas a que se refiere la presente NOM se aceptará la utilización de materiales y equipos que cumplan con las normas oficiales mexicanas, normas mexicanas o con las normas internacionales. A falta de éstas con las especificaciones del fabricante.

Los materiales y equipos de las instalaciones eléctricas sujetos al cumplimiento de normas oficiales mexicanas, normas mexicanas o normas internacionales, deben contar con un certificado expedido por un organismo de certificación de productos acreditado y aprobado.

En caso de no existir norma oficial mexicana o norma mexicana aplicable al producto de que se trate, se podrá requerir el dictamen de un laboratorio de pruebas que haya determinado el grado de cumplimiento con las especificaciones técnicas internacionales con que cumplen, las del país de origen o a falta de éstas, las del fabricante.

Los materiales y equipos que cumplan con las disposiciones establecidas en los párrafos anteriores se consideraran aprobados para los efectos de esta NOM.

110-3. Instalación y uso de los equipos.

Los equipos y en general los productos eléctricos utilizados en las instalaciones eléctricas deben usarse o instalarse de acuerdo con las indicaciones incluidas en la etiqueta, instructivo o marcado.

110-4. Tensiones eléctricas.

A lo largo de esta NOM, las tensiones eléctricas consideradas deben ser aquellas a las que funcionan los circuitos. La tensión eléctrica nominal de un equipo eléctrico no debe ser inferior a la nominal del circuito al que está conectado.

Tensión eléctrica nominal.

Es el valor asignado a un sistema, parte de un sistema, un equipo o a cualquier otro elemento y al cual se refieren ciertas características de operación o comportamiento de éstos.

Tensión eléctrica nominal del sistema.

Es el valor asignado a un sistema eléctrico. Como ejemplos de tensiones normalizadas, se tienen:


1

120/240 V; 220Y/127 V; 480Y/277 V; 480 V como valores preferentes 2400 V como de uso restringido440 V como valor congelado

La tensión eléctrica nominal de un sistema es el valor cercano al nivel de tensión al cual opera normalmente el sistema. Debido a contingencias de operación, el sistema opera generalmente a niveles de tensión del orden de 10% por debajo de la tensión eléctrica nominal del sistema para la cual los componentes del sistema están diseñados.

Tensión eléctrica nominal de utilización.

Es el valor para determinados equipos de utilización del sistema eléctrico. Los valores de tensión eléctrica de utilización son:

En baja tensión: 115/230 V; 208Y/120 V; 460Y/265 y 460 V; como valores preferentes.Sistema eléctrico típico para la generación, transmisión, distribución y utilización de energía eléctrica.

Para otros niveles de tensión eléctrica y para complementar la información referente a tensiones normalizadas, debe consultarse la Norma Mexicana correspondiente.

110-5. Conductores.

Los conductores normalmente utilizados para transportar corriente eléctrica deben ser de cobre, a no ser que en esta NOM, se indique otra cosa. Si no se especifica el material del conductor, el material y las secciones transversales que se indiquen en esta NOM se deben aplicar como si fueran conductores de cobre. Si se utilizan otros materiales, los tamaños nominales deben cambiarse conforme a su equivalente en cobre.

110-6. Tamaño nominal de los conductores.

Los tamaños nominales de los conductores se expresan en mm2 y opcionalmente su equivalente en AWG (American Wire Gage) o en circular mils.

110-7. Integridad del aislamiento.

Todos los cables deben instalarse de modo que, cuando la instalación esté terminada, el sistema quede libre de cortocircuitos y de conexiones a tierra distintas de las necesarias o permitidas en el Artículo 250.

110-8. Métodos de alambrado.

En esta NOM sólo se incluyen métodos de alambrado reconocidos comoadecuados. Los métodos de alambrado reconocidos se permiten instalar en cualquier tipo de edificio o estructura, a menos que en esta NOM se indique lo contrario.

110-9. Corriente de interrupción.


1

Los equipos diseñados para interrumpir la corriente eléctrica en caso defallas, deben tener una corriente de interrupción suficiente para la tensión eléctrica nominal del circuito y la intensidad de corriente eléctrica que se produzca en los terminales de la línea del equipo.

El equipo proyectado para interrumpir el paso de corriente eléctrica a otros niveles distintos del de falla, debe tener una corriente de interrupción a la tensión eléctrica nominal del circuito, suficiente para la corriente eléctrica que deba interrumpir.

CONCLUSIÓN

En la realidad puede que las normas sean demasiado extensas pero eso hará la diferencia de que NO pongamos en un futuro en riesgo nuestras propias vidas las 666 páginas que son de las normas nos dicen a detalle todo el manejo, uso adecuado y correcto que debemos hacer nosotros como ciudadanos para no caer en que lo barato sale caro y lo mas importante el ahorro en electricidad haciendo caso y llevando a detalle una buena instalación eléctrica de casa como de cualquier industria.

2.4 ELEMENTOS ELÉCTRICOS DE CONTROL INDUSTRIAL

(RELEVADORES) RELEVADOR

Un relevador es un interruptor operado magnéticamente que cierra o abre uno o más de los contactos entre sus terminales. Como en el caso de interruptores mecánicos, la acción de los relevadores se describe por medio del número de líneas (polos) que se controlan y el número de contactos (vías o tiros) que cada polo puede realizar. El relevador de la figura, controla una línea (monopolar) y puede tocar o cerrar cualquiera de dos contactos (dos vías o dos tiros).

Los principios de operación de un relevador monopolar unidireccional (una vía) se describe: Cuando el interruptor se cierra en el circuito del relevador, se activa el electroimán. Por tal motivo atrae la armadura al punto de contacto fijo. Existe ahora continuidad entre las terminales 1 y 2 y la lámpara se enciende. Cuando se abre el interruptor del circuito del relevador, la bobina de éste se desactiva. Esto permite al resorte alejar la armadura del punto de contacto fijo y de esta manera se interrumpe el circuito conectado a las terminales 1 y 2. En la Figura 14 se muestra la estructura interna de un relevador [5].

Figura 14. Estructura interna de un relevador

Especificación

El relevador de potencia de propósito general se especifica en términos de:


1

1) El voltaje de operación de la bobina del relevador y si esta operará con un voltaje de cc o de ca.

2) La resistencia de su bobina,3) La corriente nominal de sus contactos

Contactos

Los contactos de un relevador se describen a menudo indicando que están normalmente abiertos (na) o normalmente cerrados (nc). Los contactos normalmente abiertos son los que están separados cuando el relevador está desactivado. Los contactos normalmente cerrados son los que están en contacto cuando el relevador está desactivado [5].

RELEVADOR DE LÁMINAS MAGNÉTICAS

El arreglo de conmutación de un relevador de láminas magnéticas está formado por unas láminas ferromagnéticas encerradas en un tubo de vidrio sellado. En un arreglo completo de un relevador, el tubo se coloca próximo al campo magnético de una bobina. Cuando se activa la bobina, las láminas hacen contacto como un resultado de la atracción magnética. Como este relevador es muy sensible, opera con una cantidad de corriente muy pequeña [5].

INTERRUPTOR DE PROXIMIDAD MAGNÉTICA

El interruptor de proximidad magnética consiste de un relevador de láminas magnéticas, con la diferencia de que la separación entre láminas se controla con un imán permanente [5].

INTERRUPTOR DE CIRCUITO MAGNÉTICO

Dispositivo que protege a un circuito contra una corriente demasiado grande. La bobina de un electroimán y dos puntos de contacto se conectan en serie con un alambre de un circuito [5].

1.5 APLICACIONES

Los relevadores junto con los interruptores magnéticos son muy utilizados en la industria, específicamente en los tableros de control automático, con su uso se garantiza la protección de las tarjetas electrónicas, circuitos y dispositivos de una maquinaria debido a su sensibilidad a la variación de corrientes. Otro campo de aplicación es en robótica, para el accionamiento de los diferentes brazos mecánicos o ejes de giro.

III ELECTRÓNICA INDUSTRIAL BÁSICA

3.1 INTRODUCCIÓN A LA ELECTRÓNICA INDUSTRIAL (ANALÓGICA Y DIGITAL)

Desde la introducción del transistor en la década de los 40´s, los cambios en el desarrollo de la electrónica han sido continuos y han manifestado una influencia de crear dispositivos cada vez más pequeños y de bajo consumo eléctrico. El campo de la electrónica analógica se trata del control del manejo de corriente-voltaje mediante semiconductores basados esencialmente en diodos y transistores.


2

El término analógico se refiere a las magnitudes o valores que "varían con el tiempo en forma continua" como la distancia y la temperatura, la velocidad, que podrían variar muy lento o muy rápido como un sistema de audio. Ver reloj analógico (lado izquierdo del diagrama)

En la vida cotidiana el tiempo se representa en forma analógica por relojes (de agujas), y en forma discreta (digital) por displays digitales.

En la tecnología analógica es muy difícil almacenar, manipular, comparar, calcular y recuperar información con exactitud cuando esta ha sido guardada.

La electrónica digital se encarga del control de voltajes y corrientes con la finalidad de mantener estados de encendido-apagado mediante codificación binaria (1 ó 0). El término digital se refiere a "cantidades discretas" como la cantidad de personas en un una sala, cantidad de libros en una biblioteca, cantidad de autos en una zona de estacionamiento, cantidad de productos en un supermercado, etc.

El circuito indicador del nivel de combustible de un automóvil es un ejemplo de un sistema analógico de medición; se utiliza para determinar el volumen de combustible en el tanque. Dicho volumen se presenta visualmente según la posición de una aguja indicadora en una escala. Puesto que la aguja puede moverse a diversas posiciones sobre la escala, indica en forma continua el volumen de combustible [5].

Los Sistemas digitales tienen una alta importancia en la tecnología moderna, especialmente en la computación y sistemas de control automático.

Se considera que la electrónica comenzó con el diodo de vacío inventado por John Ambrose Fleming en 1904. El funcionamiento de este dispositivo está basado en el efecto Edison. Edison fue el primero que observó en 1883 la emisión termoiónica, al colocar una lámina dentro de una bombilla para evitar el ennegrecimiento que producía en la ampolla de vidrio el filamento de carbón. Cuando se polarizaba positivamente la lámina metálica respecto al filamento, se producía una pequeña corriente entre el filamento y la lámina. Este hecho se producía porque los electrones de los átomos del filamento, al recibir una gran cantidad de energía en forma de calor, escapaban de la atracción del núcleo (emisión termoiónica) y, atravesando el espacio vacío dentro de la bombilla, eran atraídos por la polaridad positiva de la lámina.

El otro gran paso lo dio Lee De Forest cuando inventó el triodo en 1906. Este dispositivo es básicamente como el diodo de vacío, pero se le añadió una rejilla de control situada entre el cátodo y la placa con el objeto de modificar la nube electrónica del cátodo, variando así la corriente de placa. Esto fue muy importante para que se fabricaran los primeros amplificadores de sonido, receptores de radio, televisores, etc.

Conforme pasaba el tiempo las válvulas de vacío se fueron perfeccionando y mejorando, apareciendo otros tipos, como los tetrodos (válvulas de cuatro electrodos), los pentodos (cinco electrodos), otras válvulas para aplicaciones de alta potencia. Dentro de los perfeccionamientos de las válvulas se encontraba su miniaturización.

Pero fue definitivamente con el transistor, aparecido de la mano de Bardeen y Brattain de la Bell Telephone en 1948, cuando se permitió aún una mayor miniaturización de los aparatos tales como las radios. El transistor de unión apareció algo más tarde en 1949, este es el dispositivo utilizado actualmente para la mayoría de las aplicaciones de la electrónica analógica. Sus ventajas respecto a las válvulas son entre otras: menor tamaño y fragilidad, mayor rendimiento energético, menores tensiones de alimentación, etc. El transistor no funciona en vacío como las válvulas, sino en un estado sólido semiconductor (silicio), razón por la que no necesitan centenares de voltios de tensión para funcionar.

A pesar de la expansión de los semiconductores, todavía se siguen utilizando, en pequeños círculos audiófilos, las válvulas porque parecen ofrecer unas cualidades sonoras que no muestran los transistores.

A K

A K


2

3.2 ELEMENTOS BÁSICOS DE ELECTRÓNICA ANALÓGICA (DIODO, DIODO EMISOR DE LUZ, TRANSISTOR, SCR Y TRIAC)

DIODO

Las características de un diodo ideal son aquellas de un interruptor que puede conducir corriente en una dirección.

El diodo es un componente electrónico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. Los primeros dispositivos de este tipo fueron los diodos de tubo de vacío, que consistían en un receptáculo de vidrio o de acero al vacío que contenía dos electrodos: un cátodo y un ánodo. Ya que los electrones pueden fluir en un solo sentido, desde el cátodo hacia el ánodo, el diodo de tubo de vacío se podía utilizar en la rectificación. Los diodos más empleados en los circuitos electrónicos actuales son los diodos fabricados con material semiconductor. El más sencillo, el diodo con punto de contacto de germanio, se creó en los primeros días de la radio, cuando la señal radiofónica se detectaba mediante un cristal de germanio y un cable fino terminado en punta y apoyado sobre él. En los diodos de germanio (o de silicio) modernos, el cable y una minúscula placa de cristal van montados dentro de un pequeño tubo de vidrio y conectados a dos cables que se sueldan a los extremos del tubo. En la Figura 15 se muestra el símbolo del diodo semiconductor [5].

Figura 15. Símbolo del diodo

Donde A corresponde al ánodo (terminal positiva) y K al cátodo (terminal negativa).

DIODO EMISOR DE LUZ

El diodo emisor de luz, conocido como LED por sus siglas en inglés, tiene la misma función que un diodo semiconductor, a diferencia de que en el LED, cuando está polarizado directamente actúa como interruptor cerrado, y al permitir el flujo de corriente produce luz mediante electroluminiscencia. La electroluminiscencia es el proceso de luz mediante la aplicación de una fuente de energía eléctrica [6]. El símbolo del LED se muestra en la Figura 16 y sus formas comerciales se muestra en la Figura 17.

Figura 16. Símbolo del diodo emisor de luz (LED)


2

Figura 17. Formas comerciales del diodo emisor de luz (LED)

TRANSISTOR

Los transistores se componen de semiconductores. Se trata de materiales, como el silicio o el germanio, dopados (es decir, se les han incrustado pequeñas cantidades de materias extrañas), de manera que se produce un exceso o una carencia de electrones libres. En el primer caso, se dice que el semiconductor es del tipo n, y en el segundo, que es del tipo p. Combinando materiales del tipo n y del tipo p se puede producir un diodo. Cuando éste se conecta a una batería de manera tal que el material tipo p es positivo y el material tipo n es negativo, los electrones son repelidos desde el terminal negativo de la batería y pasan, sin ningún obstáculo, a la región p, que carece de electrones. Con la batería invertida, los electrones que llegan al material p pueden pasar sólo con muchas dificultades hacia el material n, que ya está lleno de electrones libres, en cuyo caso la corriente es prácticamente cero [6]. De acuerdo al acomodo de los materiales, tenemos transistores NPN y PNP, cuyos símbolos se muestran en las Figuras 18 y 19 respectivamente.

Figura 18. Símbolo del Transistor tipo NPN

Figura 19. Símbolo del Transistor tipo PNP

SCR

Para controlar la energía eléctrica se acostumbraba el uso de transformadores y reóstatos, los cuales en el manejo de niveles de energía altos resultan grandes, caros y requieren mantenimiento, desperdiciando cantidades grandes de energía.

Desde 1960 ha estado disponible un dispositivo electrónico que no tiene ninguna de las fallas antes mencionadas. El SCR es pequeño y relativamente barato, no requieren mantenimiento y casi no desperdicia energía. Algunos SCR modernos pueden controlar corrientes de varios

A K

G


2

cientos de amperes en circuitos que operan a voltajes mayores de 1000 V. Por estas razones, los SCR son muy importantes en el campo de control industrial moderno [2].

Un rectificador controlado de silicio (SCR, silicon-controlled rectifier) es un dispositivo de tres terminales usado para controlar corrientes más bien altas para una carga. El símbolo esquemático del SCR se presenta en la Figura 20 junto con las letras para identificar sus terminales.

Figura 20. Símbolo del diodo

Donde A corresponde al ánodo (terminal positiva), K al cátodo (terminal negativa) y G a la compuerta.

Un SCR actúa a semejanza de un interruptor. Cuando está condicionado o encendido (ON) hay una trayectoria de flujo de corriente de baja resistencia del ánodo al cátodo. Actúa entonces como un interruptor cerrado. Cuando está apagado (OFF), no puede haber flujo de corriente del ánodo al cátodo- Por tanto, actúa como un interruptor abierto. Dado que es un dispositivo de estado sólido, la acción de conmutación de un SCR es muy rápida.

Si la alimentación de voltaje es de corriente alterna (ca), el SCR pasa una cierta parte del tiempo del ciclo de ca en el estado ON, y el resto del tiempo en el estado OFF. Para una fuente de 60Hz de ca, el tiempo del ciclo es de 16.67 ms. Son estos 16.67 ms los que se dividen entre el tiempo que está en ON y el tiempo que está en OFF. La cantidad de tiempo que está en cada estado es controlado por el disparador [2].

TRIAC

Los tríacs se comportan en general como los SCR, excepto en que los primeros pueden conducir corriente en ambas direcciones. Tanto los tríacs como los SCR son miembros de la familia de tiristores. Este término incluye a los dispositivos semiconductores que presentan un comportamiento de encendido y apagado inherente, en oposición a permitir un cambio graual en la conducción.

Un tríac es un dispositivo de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga. Un triac difiere del SCR en que puede conducir corriente en cualquier dirección. Su símbolo esquemático se muestra en la Figura 21.

Figura 21. Símbolo del triac

Donde A1 y A2 son los ánodos 1 y 2 respectivamente.


2

Cuando el tríac está apagado, no puede fluir corriente entre las terminales principales, sin importar la polaridad del voltaje externo aplicado. El tríac, por tanto actúa como interruptor abierto.

Cuando el tríac se enciende hay una trayectoria de flujo de corriente de muy baja resistencia de una terminal a la otra, dependiendo de la dirección de flujo de la polaridad del voltaje externo aplicado [2].

3.3 ELEMENTOS BÁSICOS DE ELECTRÓNICA DIGITAL (COMPUERTAS LÓGICAS, TABLAS DE VERDAD, TEMPORIZADORES, CONTADORES, SUMADORES)

COMPUERTAS LÓGICAS

Las computadoras digitales utilizan el sistema de números binarios, que tiene dos dígitos 0 y 1. Un dígito binario se denomina un bit. La información está representada en las computadoras digitales en grupos de bits. Utilizando diversas técnicas de codificación los grupos de bits pueden hacerse que representen no solamente números binarios sino también otros símbolos discretos cualesquiera, tales como dígitos decimales o letras de alfabeto. Utilizando arreglos binarios y diversas técnicas de codificación, los dígitos binarios o grupos de bits pueden utilizarse para desarrollar conjuntos completos de instrucciones para realizar diversos tipos de cálculos.

La información binaria se representa en un sistema digital por cantidades físicas denominadas señales, Las señales eléctricas tales como voltajes existen a través del sistema digital en cualquiera de dos valores reconocibles y representan una variable binaria igual a 1 o 0. Por ejemplo, un sistema digital particular puede emplear una señal de 3 volts para representar el binario "1" y 0.5 volts para el binario "0". La ilustración de la Figura 22 muestra un ejemplo de una señal binaria.

Figura 22. Conversión de señal analógica a binaria.

Como se muestra en la figura, cada valor binario tiene una desviación aceptable del valor nominal. La región intermedia entre las dos regiones permitidas se cruza solamente durante la transición de estado. Los terminales de entrada de un circuito digital aceptan señales binarias dentro de las tolerancias permitidas y los circuitos responden en los terminales de salida con señales binarias que caen dentro de las tolerancias permitidas.

La lógica binaria tiene que ver con variables binarias y con operaciones que toman un sentido lógico. La manipulación de información binaria se hace por circuitos lógicos que se denominan Compuertas.

AX

B


2

TABLAS DE VERDAD

Las compuertas son bloques del hardware que producen señales en binario 1 ó 0 cuando se satisfacen los requisitos de entrada lógica. Las diversas compuertas lógicas se encuentran comúnmente en sistemas de computadoras digitales. Cada compuerta tiene un símbolo gráfico diferente y su operación puede describirse por medio de una función algebraica. Las relaciones entrada - salida de las variables binarias para cada compuerta pueden representarse en forma tabular en una tabla de verdad.

Las compuertas básicas son: AND, OR, NAND Y NOR, y se describen a continuación.

COMPUERTAS AND

Cada compuerta tiene dos variables de entrada designadas por A y B y una salida binaria designada por x.

La compuerta AND produce la multiplicación lógica AND: esto es: la salida es 1 si la entrada A y la entrada B están ambas en el binario 1: de otra manera, la salida es 0.

Estas condiciones también son especificadas en la tabla de verdad para la compuerta AND. La tabla muestra que la salida x es 1 solamente cuando ambas entradas A y B están en 1.

El símbolo de operación algebraico de la función AND es el mismo que el símbolo de la multiplicación de la aritmética ordinaria (*).

Las compuertas AND pueden tener más de dos entradas y por definición, la salida es 1 si todas las entradas son 1. En la Figura 23 se muestra el símbolo de una compuerta AND y en la Tabla 1 su correspondiente tabla de verdad.

Figura 23. Símbolo de una compuerta AND, con entradas A y B, y salida X.

Tabla 1. Tabla de verdad para la compuerta AND

A B X0 0 00 1 01 0 01 1 1

COMPUERTAS OR

La compuerta OR produce la función sumadora, esto es, la salida es 1 si la entrada A o la entrada B o ambas entradas son 1; de otra manera, la salida es 0. El símbolo algebraico de la función OR (+), es igual a la operación de aritmética de suma. Las compuertas OR pueden tener más de dos entradas y por definición la salida es 1 si cualquier entrada es 1. En la Figura 24 se muestra el símbolo de una compuerta AND y en la Tabla 2 su correspondiente tabla de verdad.

AX

B

A X


2

Figura 24. Símbolo de una compuerta OR, con entradas A y B, y salida X.

Tabla 2. Tabla de verdad para la compuerta OR

A B X0 0 00 1 11 0 11 1 1

COMPUERTA NOT

El circuito NOT es un inversor que invierte el nivel lógico de una señal binaria. Produce el NOT, o función complementaria. El símbolo algebraico utilizado para el complemento es una barra sobra el símbolo de la variable binaria.

Si la variable binaria posee un valor 0, la compuerta NOT cambia su estado al valor 1 y viceversa. El círculo pequeño en la salida de un símbolo gráfico de un inversor designa un inversor lógico. Es decir cambia los valores binarios 1 a 0 y viceversa. En la Figura 25 se muestra el símbolo de una compuerta NOT y en la Tabla 3 su correspondiente tabla de verdad.

Figura 25. Símbolo de una compuerta NOT, con entrada A, y salida X.

Tabla 3. Tabla de verdad para la compuerta NOT

A X0 11 0

COMPUERTA NAND

Es el complemento de la función AND, como se indica por el símbolo gráfico, que consiste en una compuerta AND seguida por un pequeño círculo (quiere decir que invierte la señal). La designación NAND se deriva de la abreviación NOT - AND. Una designación más adecuada habría sido AND invertido puesto que es la función AND la que se ha invertido. Las compuertas NAND pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función AND. En la Figura 26 se muestra el símbolo de una compuerta NAND y en la Tabla 4 su correspondiente tabla de verdad.

AX

B

AX

B


2

Figura 26. Símbolo de una compuerta NAND, con entradas A y B, y salida X.

Tabla 4. Tabla de verdad para la compuerta NAND

A B X0 0 10 1 11 0 11 1 0

COMPUERTA NOR

La compuerta NOR es el complemento de la compuerta OR y utiliza el símbolo de la compuerta OR seguido de un círculo pequeño (quiere decir que invierte la señal). Las compuertas NOR pueden tener más de dos entradas, y la salida es siempre el complemento de la función OR. En la Figura 27 se muestra el símbolo de una compuerta NOR y en la Tabla 5 su correspondiente tabla de verdad.

Figura 27. Símbolo de una compuerta NOR, con entradas A y B, y salida X.

Tabla 5. Tabla de verdad para la compuerta NOR

A B X0 0 10 1 01 0 01 1 0

TEMPORIZADORES

Es uno de los circuitos digitales de mayor uso, ya que por medio de él se controla el tiempo, en con secuencia, la frecuencia, en la transmisión de información digital. Dado que el temporizador de uso más frecuente es el NE555, describiremos su funcionamiento. El temporizador 555 fue introducido en el mercado en el año 1972 por Signetics con el nombre:


2

SE555/NE555 y fue llamado "The IC Time Machine" (El Circuito Integrado Máquina del Tiempo). Este circuito tiene muy diversas aplicaciones, y aunque en la actualidad se emplea mas su remozada versión CMOS desarrollada por Dave Bingham en Intersil, se sigue usando también la versión original, especialmente en aplicaciones que requieran grandes corrientes de parte de la salida del temporizador.

Este Circuito Integrado (C.I.) es para los experimentadores y aficionados, un dispositivo barato con el cual pueden hacer muchos proyectos. Este temporizador es tan versátil que se puede utilizar para modular una señal en Amplitud Modulada (A.M.)

En estos días se fabrica una versión CMOS del 555 original, como el Motorola MC1455, que es muy popular. Pero la versión original de los 555 sigue produciéndose con mejoras y algunas variaciones a sus circuitos internos. El 555 esta compuesto por 23 transistores, 2 diodos, y 16 resistencias encapsulados en silicio. Hay un circuito integrado que se compone de dos temporizadores en una misma unidad, el 556, de 14 pines y el poco conocido 558 que integra cuatro 555 y tiene 16 pines.

Hoy en día, si ha visto algún circuito comercial moderno, no se sorprenda si se encuentra un circuito integrado 555 trabajando en él. Es muy popular para hacer osciladores que sirven como reloj (base de tiempo) para el resto del circuito. En la Figura 28 se muestra la configuración del NE555.

Figura 28. Configuración del temporizador NE555

Control de voltaje (normalmente la 5): Cuando el temporizador se utiliza en el modo de controlador de voltaje, el voltaje en esta patilla puede variar casi desde Vcc (en la práctica como Vcc -1 voltio) hasta casi 0 V (aprox. 2 Voltios). Así es posible modificar los tiempos en que la salida está en alto o en bajo independiente del diseño (establecido por las resistencias y condensadores conectados externamente al 555). El voltaje aplicado a la patilla de control de voltaje puede variar entre un 45 y un 90 % de Vcc en la configuración monostable. Cuando se utiliza la configuración astable, el voltaje puede variar desde 1.7 voltios hasta Vcc. Modificando el voltaje en esta patilla en la configuración astable causará la frecuencia original del astable sea modulada en frecuencia (FM). Si esta patilla no se utiliza, se recomienda ponerle un condensador de 0.01μF para evitar las interferencias.

Umbral (normalmente la 6): Es una entrada a un comparador interno que tiene el 555 y se utiliza para poner la salida a nivel bajo.Descarga (normalmente la 7): Utilizado para descargar con efectividad el condensador externo utilizado por el temporizador para su funcionamiento.V+ (normalmente la 8): También llamado Vcc, alimentación, es el pin donde se conecta el voltaje de alimentación que va de 4.5 voltios hasta 18 voltios (máximo). Hay versiones militares de este integrado que llegan hasta 18 Voltios.

GND (normalmente la 1): es el polo negativo de la alimentación, generalmente tierra.Disparo (normalmente la 2): Es en esta patilla, donde se establece el inicio del tiempo de retardo, si el 555 es configurado como monostable. Este proceso de disparo ocurre cuando este pin va por debajo del nivel de 1/3 del voltaje de alimentación. Este pulso debe ser de corta


2

duración, pues si se mantiene bajo por mucho tiempo la salida se quedará en alto hasta que la entrada de disparo pase a alto otra vez.

Salida (normalmente la 3): Aquí veremos el resultado de la operación del temporizador, ya sea que esté conectado como monostable, astable u otro. Cuando la salida es alta, el voltaje será el voltaje de alimentación (Vcc) menos 1.7 Voltios. Esta salida se puede obligar a estar en casi 0 voltios con la ayuda de la patilla de reset (normalmente la 4).

Reset (normalmente la 4): Si se pone a un nivel por debajo de 0.7 Voltios, pone la patilla de salida a nivel bajo. Si por algún motivo esta patilla no se utiliza hay que conectarla a Vcc para evitar que el 555 se "resetee".

CONTADORES

En electrónica digital, un contador (counter en inglés) es un circuito secuencial construido a partir de biestables y puertas lógicas capaz de realizar el cómputo de los impulsos que recibe en la entrada destinada a tal efecto, almacenar datos o actuar como divisor de frecuencia. Habitualmente, el cómputo se realiza en un código binario, que con frecuencia será el binario natural o el BCD natural (contador de décadas).

CLASIFICACIÓN DE LOS CONTADORES

Según la forma en que conmutan los biestables, podemos hablar de contadores síncronos (todos los biestables conmutan a la vez, con una señal de reloj común) o asíncronos (el reloj no es común y los biestables conmutan uno tras otro).

Según el sentido de la cuenta, se distinguen en ascendentes, descendentes y UP-DOWN (ascendentes o descendentes según la señal de control).

Según la cantidad de números que pueden contar, se puede hablar de contadores binarios de n bits (cuentan todos los números posibles de n bits, desde 0 hasta 2

n − 1), contadores BCD

(cuentan del 0 al 9) y contadores Módulo N (cuentan desde el 0 hasta el N-cuarto.

El número máximo de estados por los que pasa un contador se denomina módulo del contador. Este número viene determinado por la expresión 2^n donde n indica el número de bits del contador. Ejemplo, un contador de módulo 4 pasa por 4 estados, y contaría del 0 al 3. Si necesitamos un contador con un módulo distinto de 2^n, lo que haremos es añadir un circuito combinacional.

SUMADORES

En electrónica un sumador es un circuito lógico que calcula la operación suma. En los computadores modernos se encuentra en lo que se denomina Unidad aritmético lógica (ALU). Generalmente realizan las operaciones aritméticas en código binario decimal o BCD exceso 3, por regla general los sumadores emplean el sistema binario. En los casos en los que se esté empleando un complemento a dos para representar números negativos el sumador se convertirá en un sumador-substractor (Adder-subtracter).

Las entradas son A,B,Cin que son la entradas de bits A y B, y Cin es la entrada de acarreo. Por otra parte, la salida es S y Cout es la salida de acarreo. En la Figura 29 se muestra el esquema de un sumador completo.


3

Figura 29. Esquema de un sumador completo

La información de la sección 3.3 fue tomada de [7-9]

3.4 APLICACIÓN DE CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRÓNICA

De acuerdo a la evolución industrial podemos ver en los siguientes ejemplos que de los años de 1972 los sistemas informáticos han ido evolucionando hasta nuestros tiempos sin dejar fuera la tecnología de punta para poder sobre salir. En la Figura 30 se muestra un tambor magnético; en la Figura 31, un disco duro; en la Figura 32 se muestra un disco en formato 5 ¼; en la Figura 33, un disco en formato 3 ½; en la Figura 34 se muestra una memoria flash portátil; y finalmente, en la Figura 35, se muestra un DVD, como ejemplo de la evolución en dispositivos para almacenar información.

Figura 30. Tambor Magnético

.

Figura 31. Disco


3

Figura 32. Disco Flexible Flexible 5 ¼

Figura 33. Disco flexible 31/2.

Figura 34. Pen Drive o Memory Flash

Figura 35. DVD-ROM


3

Este solo es un caso, pero al igual, existen muchos otros dispositivos que han evolucionado hasta llegar a tamaños mínimos y reducción de costos, así como en mejoras en su funcionamiento. El almacenamiento de información se mencionó ya que, tanto en niveles domésticos, como industriales, es necesario el respaldo de programas para la ejecución de maquinarias, tal es el caso de periféricos como impresoras, equipo óptico, robots, escáners, y a nivel industrial, el Controlador Lógico Programable (PLC) y máquinas de Control Numérico (CNC).

CIRCUITOS INTEGRADOS (1960-1970)

A finales de la década de 1960 apareció el circuito integrado (CI), que posibilitó la fabricación de varios transistores en un único sustrato de silicio en el que los cables de interconexión iban soldados. El circuito integrado permitió una posterior reducción del precio, el tamaño y los porcentajes de error. El microprocesador se convirtió en una realidad a mediados de la década de 1970, con la introducción del circuito de integración a gran escala (LSI, acrónimo de Large Scale Integrated) y, más tarde, con el circuito de integración a mayor escala (VLSI, acrónimo de Very Large Scale Integrated), con varios miles de transistores interconectados soldados sobre un único sustrato de silicio. En la Figura 36 se muestra una fotografía de una tarjeta electrónica que contiene varios circuitos integrados.

Figura 36. Tarjeta electrónica que contiene varios circuitos integrados.

Cada vez se pudo avanzar más en la tecnología, y hoy en día en un circuito integrado especial para el procesamiento de datos, con una pequeña Memoria de alta velocidad (cache) incluida en el mismo, denominado Microprocesador, se incorporan mediante técnicas sofisticadas más de 200 millones de transistores, por ejemplo el Microprocesador FX-62 de la empresa AMD contiene 227 millones de transistores aproximadamente. Una cifra increíble en comparación a los 15 o 20 que incluían los primeros circuitos integrados, esto debido a las altas técnicas de integración.

En gran medida la velocidad o rendimiento de un Microprocesador esta dato por la cantidad de transistores que lo componen. Por ejemplo, el primer Microprocesador de la empresa Intel, el 4004 poseía 2300 transistores pudiendo realizar 60.000 instrucciones por segundo y el Microprocesador Intel 8080 que fue un modelo posterior, poseía 4500 transistores pudiendo realizar 200.000 instrucciones por segundo.


3

IV CAMPO DE APLICACIÓN DE LA ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA INDUSTRIAL

En la presente sección se describen los principales elementos de uso industrial.

4.1 SENSORES Y TRANSDUCTORES ELÉCTRICOS

Se llama sensor al instrumento que produce una señal, usualmente eléctrica que refleja el valor de una propiedad, mediante alguna correlación definida.

En cambio, los transductores son dispositivos que convierten el valor de una variable controlada en una señal eléctrica.Las ventajas que representa una señal eléctrica son:

Las señales eléctricas pueden transmitirse de un lugar a otro de manera más sencilla que las señales mecánicas.

Las señales eléctricas son más sencillas de amplificar y filtrar que las señales mecánicas.

Las señales eléctricas son sencillas de manipular para encontrar cosas tales como la razón de cambio de la variable, la integral de tiempo de la variable, si la variable a excedido algún límite, etc.

De acuerdo al tipo de señal convertido en señal eléctrica podemos encontrar:– Transformadores lineales de variación lineal– Tubos de Bourdon– Sondas de resistencia. (RTD) Variación de resistencia en un conductor– Termistores. Variación de resistencia de un semiconductor– Termopares. FEM creada en la unión de dos metales distintos– Pirómetros de radiación. Intensidad de la radiación total emitida por el cuerpo– Celdas fotovoltaicas– Fototransistores y fotodiodos– Fibras ópticas– Ondas ultrasónicas– Galgas Extensiométricas– Resolutor– Higrómetros

SENSORES DE PROXIMIDAD

Estos sensores pueden estar basados en algo simple como en la operación mecánica de un actuador o, tan complejo como en la operación de un sensor de proximidad fotoeléctrico con discriminación de color.

MICROINTERRUPTORES

Los microinterruptores son de muy diversas formas pero todos se basan en la operación por medio de un actuador mecánico. Este actuador mecánico mueve a su vez una lengüeta metálica en donde están colocados los contactos eléctricos, y los abre o cierra de acuerdo con la disposición física de estos contactos.

Desde el punto de vista eléctrico son extremadamente simples, ya que consisten en uno o varios juegos de contactos con cierta capacidad de conducción a cierto voltaje. Estos contactos


3

pueden ser de apertura instantánea ("snap") o lenta, y de contactos de operación traslapada o de abre y cierra.

INDUCTIVOS

Tanto estos sensores como los de efecto capacitivo y ultrasónico presentan las ventajas siguientes:

Conmutación: * Sin desgaste y de gran longevidad.

* Libre de rebotes y sin errores de impulsos.

* Libres de Mantenimiento.

* De Precisión Electrónica.

* Soporta ambientes Hostiles.

Los sensores inductivos consisten en una bobina cuya frecuencia de oscilación cambia al ser aproximado un objeto metálico a su superficie axial. Esta frecuencia es empleada en un circuito electrónico para conectar o desconectar un tiristor y con ello, lo que esté conectado al mismo, de forma digital (ON-OFF) o, analógicamente. Si el objeto metálico se aparta de la bobina, la oscilación vuelve a empezar y el mecanismo recupera su estado original.

Estos sensores pueden ser de construcción metálica para su mayor protección o, de caja de plástico. Y pueden tener formas anular, de tornillo, cuadrada, tamaño interruptor de límite, etc.

Además, por su funcionamiento pueden ser del tipo empotrable al ras en acero o, del tipo no empotrable. Los del tipo no empotrable se caracterizan por su mayor alcance de detección, de aproximadamente el doble.

La técnica actual permite tener un alcance de hasta unos 100 mm en acero. El alcance real debe tomarse en cuenta, cuando se emplea el mismo sensor en otros materiales. Ej: Para el Acero Inoxidable debe considerarse un 80% de factor de corrección, para el Aluminio un 30 % y para el cobre un 25%.

Ciertas marcas fabrican estos sensores en dos partes, una parte es el sensor propiamente dicho y el otro es el amplificador de la señal de frecuencia mencionada arriba, con el fin de usarlos en zonas peligrosas. A estos sensores se les conoce como de "Seguridad Intrínseca".

Eléctricamente se especifican por el voltaje al que trabajan (20-40 V C.D., 90-130 V C.A., etc. ) y por el tipo de circuito en el que trabajan ( dos hilos, PNP, NPN, 4 hilos, etc.). Generalmente los tipos en corriente directa son más rápidos - Funcionan en aplicaciones de alta frecuencia. - que los de corriente alterna.

CAPACITIVOS

Existen muchas aplicaciones que requieren el sensar a distancia materiales no metálicos y, para ello se emplea este tipo de sensor que usa el efecto capacitivo a tierra de los objetos a sensar. Ejemplos: Presencia de agua en un tubo o el cereal dentro de una caja de cartón.


3

El elemento funcional primario del sensor capacitivo de proximidad es un oscilador de alta frecuencia con un electrodo flotante en el circuito de base de un transistor. En el estado de inactividad hay un campo ruidoso en la región de base, que representa el área activa del sensor de proximidad. Cuando un objeto aparece dentro del área activa, empiezan las oscilaciones. La etapa de conmutación rectifica las oscilaciones de alta frecuencia y la señal continua resultante se aplica a la etapa de salida. La etapa de conmutación incluye un sistema de señal de retroalimentación, el nivel del cual puede ajustarse en algunos modelos, a través de un potenciómetro; esto capacita el sensor de proximidad de variar su sensibilidad de respuesta.

Principalmente se emplean para líquidos y sólidos no metálicos y, externamente son muy parecidos a los sensores inductivos (Ver arriba).

Tanto los sensores inductivos como los capacitivos tienen una distancia máxima de accionamiento, que depende en gran medida del área de la cabeza sensora (bobina o electrodo), por ello a mayor diámetro, mayor distancia máxima.

Además, la distancia de sensado siempre se especifica para agua en estado líquido pero, para otros materiales es diferente. Para el vidrio se tiene que considerar un factor de corrección del 65%, mientras que para el agua congelada del 30%.

Además de los voltajes y circuitos mencionados en los inductivos, existe también en los sensores capacitivos un tipo con salida analógica (4-20 mA).

SENSORES DE RELUCTANCIA VARIABLE.

Existen ciertos casos donde las condiciones físicas de operación requieren un sensor a prueba de casi todo. La solución acostumbrada son los sensores de reluctancia variable.

Funcionan de la siguiente manera: El campo de un imán permanente es deformado al paso de un objeto de alta reluctancia, como los dientes de un engrane metálico; este cambio en el campo induce un voltaje en una bobina colocada rodeando al imán. La magnitud de este voltaje depende de la velocidad con la que el diente en nuestro ejemplo pasa frente al campo magnético y, cuando es suficientemente grande (4500 mm/seg), puede ser empleado en contadores o indicadores de velocidad directamente.

En nuestro medio usualmente se conocen estos sensores como de "Pick Up" magnético. Y, tienen forma de cilindro metálico, a manera de un tornillo.

SENSORES FOTOELECTRICOS

Estos sensores son muy usados en algunas industrias para contar piezas, detectar colores, etc., ya que reemplazan una palanca mecánica por un rayo de luz que puede ser usado en distancias de menos de 20 mm hasta de varias centenas de metros, de acuerdo con los lentes ópticos empleados.

Funcionan con una fuente de luz que va desde el tipo incandescente de los controles de elevadores a la de estado sólido modulada (LED) de los detectores de colores. Y operan al detectar un cambio en la luz recibida por el fotodetector.

Los fotodetectores son típicamente fotodiodos o fototransistores, inclinándose los fabricantes por los primeros por su insensibilidad a campos de radiofrecuencia, que podrían causar interferencia.


3

Algunos modelos de estos sensores son fabricados con inmunidad a la luz solar incidente o reflejada. Para ello emplean haces de luz modulada que únicamente pueden ser detectados por receptores sintonizados a la frecuencia de modulación.

Los diferentes tipos de sensores se agrupan por el tipo de detección:

a) Sensores de Transmisión Directa. Cuando existe un receptor y un emisor apuntados uno al otro. Tiene este método el más alto rango de detección (hasta unos 60 m).

b) Sensores Reflex. Cuando la luz es reflejada por un reflector especial cuya particularidad es que devuelve la luz en el mismo ángulo que la recibe ( 9 m de alcance).

c) Sensores Reflex Polarizados. Son prácticamente iguales a los del tipo anterior, excepto que, el emisor tiene un lente que polariza la luz en un sentido y el receptor otro que la recibe mediante un lente con polarización a 90 ° del primero. Con ésto, el control no responde a objetos muy brillosos que pueden reflejar la señal emitida (5m de alcance).

d) Sensores de Foco Fijo. Cuando la luz es reflejada difusamente por el objeto y es detectado por el hecho de que el transmisor y el receptor están estereoscópicamente acoplados, evitando con ello interferencia del fondo (3.5 m de alcance).

e) Sensores de detección difusa. Iguales a los anteriores pero los lentes son divergentes, y se usan para detectar objetos muy próximos (1.5 m de alcance).

f) Sensores de Fibra Optica. En este tipo, el emisor y receptor están interconstruídos en una caja que puede estar a varios metros del objeto a sensar. Para la detección emplean los cables de fibra óptica por donde circulan los haces de luz emitido y recibido. La mayor ventaja de estos sensores es el pequeño volumen o espacio ocupado en el área de detección.

NEUMATICOS DE PROXIMIDAD

Algunas veces por su simpleza olvidamos que existen sensores que detectan la presencia o la falta de una presión neumática, y que se han usado por años en las industrias papeleras para controlar que el enrrollado del papel sea parejo.

Estos sensores son extremadamente confiables y requieren muy poco mantenimiento.

SENSORES ULTRASONICOS

Los sensores ultrasónicos son empleados en las industrias químicas como sensores de nivel por su mayor exactitud en presencia de burbujas en los reactores.

Funcionan al igual que el sistema de sonar usado por los submarinos. Emiten un pulso ultrasónico contra el objeto a sensar y, al detectar el pulso reflejado, se para un contador de tiempo que inició su conteo al emitir el pulso. Este tiempo es referido a distancia y de acuerdo con los parámetros elegidos de respuesta ("Set Point") con ello manda una señal eléctrica digital o analógica.

La técnica actual permite la fabricación de estos sensores con un rango de detección desde 100 mm hasta unos 6000 mm con una exactitud de 0.05%.


3

Estos sensores son empleados con gran éxito sobre otros tipos de sensores para detectar objetos a cierta distancia que son transparentes o extremadamente brillosos y no metálicos.

SENSORES MAGNETICOS

De los sensores magnéticos tenemos los siguientes tipos: los mecánicos o tipo "reed", los de tipo electrónico o de efecto Hall y, los transformadores lineales variables (LVDT).

Los sensores de tipo "reed" tienen gran difusión al emplearse en muy bajos voltajes, con lo que sirven de indicador de posición a PLCs y, además, por emplearse como indicador de posición de los cilindros neumáticos de émbolo magnético de las marcas que tienen mayor difusión.

Los sensores de efecto Hall, son semiconductores y por su costo no están muy difundidos pero en codificadores ("encoders") de servomecanismos se emplean mucho.

Los transformadores lineales variables (LVDT) proporcionan una lectura de posición, usando la inductancia mutua entre dos embobinados. Un núcleo magnético móvil acopla el voltaje de excitación en corriente alterna a los dos secundarios. La fase y la amplitud del voltaje del secundario varía de acuerdo con la posición del núcleo.

Cuando el núcleo está enmedio de los embobinados, los voltajes de ambos están 180 grados defasados y son de igual magnitud, por lo que el voltaje neto es cero. Cuando el núcleo se mueve hacia la escala positiva, la señal en fase con la onda de entrada crece y viceversa cuando el núcleo se mueve hacia la escala negativa.

ENCODERS

Un tipo especial de sensor de proximidad es el "encoder" o codificador, ya que con él se puede obtener la distancia exacta de proximidad.

Para la medición angular se utiliza un disco codificado montado en un eje. La transformación de la codificación mecánica en una señal eléctrica proporcional se consigue por la posición del disco utilizando sensores electromagnéticos (tipo Inductosyn), inductivos o acopladores ópticos. En el caso de posicionado inductivo, el código del disco tiene la forma de segmentos de cobre en serie. Con este método, el trasductor consiste en un sensor tipo herradura, cuyo consumo eléctrico varía de acuerdo con el grado de interferencia de su campo magnético. Esta señal es empleada a continuación por el equipo de control.

El posicionamiento óptico de un disco segmentado es el método más usual, donde la codificación consiste en sectores transparentes y opacos. Cuando el disco gira, el recorrido de la luz al sensor óptico se abre y se bloquea alternativamente, produciendo así una salida digital en proporción con el movimiento y la posición.

Existen dos tipos de "Encoders":

Encoders Incrementales. Los "encoders" incrementales suministran un número específico de impulsos por cada revolución completa del eje. Esta cuenta de impulsos está determinada por el número de divisiones o segmentos del disco de codificación. Ej. El disco de codificación consta de 360 segmentos, por lo tanto por revolución del eje, se obtendrán 360 impulsos. Es decir, un impulso por grado angular.

Hay disponibles tres versiones del generador de impulsos rotativo: canal simple, doble y triple.


3

El tipo de canal simple (Señal A) es empleado donde el sentido del movimiento no cambia, ni se tienen vibraciones. En el caso contrario, son mejores los de doble canal (Señales A y B), también llamados de señales en cuadratura porque una señal está defasada en 90 grados de la otra, lo cual sirve para detectar el sentido del giro. El tercer canal (Señal Z) es una señal de posición que aparece una vez por revolución, y es empleado para regresar a ceros contadores en sistemas controlados digitalmente (CNC, PLCs, etc.).

Los problemas más frecuentes con los codificadores son causados por un pobre blindaje del conductor o, por la distancia tan larga y la frecuencia tan alta con la que trabaja el aparato. Un buen cable aterrizado únicamente en el contador y, un codificador de señales complementarias (A, noA, B, noB y Z) resuelven en su mayor parte estos problemas.

"Encoders" Absolutos A diferencia de los "encoders" incrementales, los del tipo absoluto proporcionan una combinación única de señales para cada posición física. Esto resulta una ventaja importante, ya que no es necesario un contador para la determinación de la posición.

La combinación de señales se establece mediante un patrón de código de sectores transparentes y opacos en varias pistas de un disco rotativo. El número de pistas de código disponibles determina la resolución máxima del codificador en la totalidad de los 360 grados. En el caso de las pistas codificadas en binario, la resolución máxima es de 2^n siendo "n" el número de pistas. Por consiguiente, para 10 pistas, la resolución es de 2^10 = 1024.

Una característica importante de la lectura de modo paralelo es que la posición real se registra inmediatamente cuando se conecta inicialmente, la alimentación eléctrica, o después de un cambio de posición sin potencia aplicada o si se excede del número de revoluciones por minuto permitidas electrónicamente (desventajas del tipo incremental).

El código de Gray es el sistema de codificación más usado. Este método de codificación tiene la ventaja de producir un cambio de código de un sólo dígito binario en el desplazamiento de una posición a la siguiente.

Aunque se ha mencionado únicamente el funcionamiento de los "encoders" rotativos, los lineales trabajan de la misma manera.

SENSORES DE PRESION

Los sensores de presión sofisticados funcionan a base de celdas de carga y de sus respectivos amplificadores electrónicos, y se basan en el conocido puente de Wheatstone, donde una de sus piernas está ocupada por el sensor. Este sensor es básicamente una resistencia variable en un sustrato que puede ser deformado, y lo cual ocasiona el cambio en el valor de la mencionada resistencia.

Los sensores comunes de presión son interruptores eléctricos movidos por una membrana o, un tubo Bourdón. El tubo Bourdón se abre hacia afuera con el aumento de presión y este movimiento es transmitido a un interruptor, el cual es accionado cuando la posición del tubo corresponde con un ajuste preseleccionado.

En el caso de los interruptores de presión por diafragma, la fuerza provocada por la presión sensada actúa sobre un resorte, el cual al ser vencido actúa sobre un microinterruptor. Es obvio que el resorte determina el rango de presión de operación.


3

SENSORES DE NIVEL

Los sensores de nivel en su mayoría trabajan indirectamente sensando la posición de un flotador mediante un sensor inductivo o un interruptor del tipo de canilla ("reed") y un imán permanente.

SENSORES DE TEMPERATURA

Los sensores de temperatura más sencillos son los que actúan sobre un interruptor miniatura y en general, éstos son de dos tipos: Sistemas de Dilatación de un fluido y Bimetálicos. Los primeros actúan al dilatarse el líquido o el gas contenido dentro de un capilar y, los segundos actúan directamente el interruptor mediante el efecto de diferencia de dilataciones de tiras de dos metales diferentes. En general, se usan para interrumpir hasta corrientes de 30 Amperes en 120 volts.

Otros sensores de temperatura son los termopares, detectores de temperatura por resistencia (RTD) y, los termistores.

TERMOPARES

Los termopares están hechos de dos alambres de metales diferentes unidos precisamente en el punto de medición, también conocido como "unión caliente". Un pequeño voltaje llamado Seebeck, en honor a su descubridor, aparece entre los dos alambres en función de la temperatura de esa unión y, ese voltaje es la señal que actúa sobre el controlador de temperatura.

Los termopares son en general de los sensores los más baratos y los más robustos, aunque para evitar errores de materiales disímiles, los cables de extensión deben ser del mismo material del termopar.

Existen termopares apropiados para diferentes rangos de temperatura y diferentes ambientes industriales. Ejemplos:

TIPO ALEACIONES RANGO (°C)

J Hierro/Constantan 0 a 760

K Chromel / Alumel 0 a 1260

E Chromel / Constantan -184 a 871

T Cobre / Constantan -184 a 371

R Platino 13% / Rodio Platino 0 a 1482

RTD

Los RTDs son principalmente hechos de alambre de platino enrrollado en una base cerámica cubiertos de vidrio o de material cerámico. Además pueden encontrarse como película en un sustrato.


4

Con la temperatura el platino cambia de resistencia y, con un circuito similar al conocido Puente de Wheatston este cambio puede ser utilizado en un indicador o controlador de temperatura.

Este tipo de sensor se fabrica también de Níquel en lugar de Platino pero son más usuales los de este último material, en sus variantes de norma alemana o japonesa.

Es sencilla la conexión de estos elementos y su prueba, ya que a 0° C, la resistencia del RTD de Platino es de 100 ohms y varía a razón de 0.385 ohms por grado Celsius.

TERMISTORES.

Los termistores están fabricados de un material semiconductor que cambia su resistencia eléctrica abruptamente en un pequeño rango de temperatura, por lo que son empleados en sistemas de adquisición de datos y en equipos delicados. Ejemplo: Control de Temperatura de Osciladores Electrónicos.

Su desventaja es que requieren de potencia para funcionar por lo que se autocalientan, y eso debe ser compensado en el circuito de medición.

SENSORES DE FLUJO.

Los sensores de flujo más usuales comprenden de una pequeña turbina que gira dentro del fluido a sensar, y, de un sensor del tipo inductivo que sensa el número de revoluciones de los álabes de la turbina, o, en otro tipo, la señal es tomada de un tacogenerador acoplado directamente a la turbina.

También los hay del tipo de estado sólido, los cuales tienen en la cabeza sensora dos resistencias calibradas. Con una de ellas se calienta un poco el fluido que rodea la cabeza y con el otro se sensa la temperatura del fluido. Comparando la temperatura electrónicamente, la cual se ajusta manualmente, es posible detectar movimientos de fluidos muy lentos como los de lubricantes de baleros, o flujos muy rápidos como los de una bomba de agua.

DETECTORES DE ULTRASONIDOS

Los detectores de ultrasonidos resuelven los problemas de detección de objetos de prácticamente cualquier material. Trabajan en ambientes secos y polvorientos. Normalmente se usan para control de presencia/ausencia, distancia o rastreo.

INTERRUPTORES BÁSICOS

Se consiguen interruptores de tamaño estándar, miniatura, subminiatura, herméticamente sellados y de alta temperatura. Los mecanismos de precisión se ofrecen con una amplia variedad de actuadores y características operativas. Estos interruptores son idóneos para aplicaciones que requieran tamaño reducido, poco peso, repetitividad y larga vida.


4

INTERRUPTORES FINAL DE CARRERA

Descripción: El microswitch es un conmutador de 2 posiciones con retorno a la posición de reposo y viene con un botón o con una palanca de accionamiento, la cual también puede traer una ruedita.

Funcionamiento: En estado de reposo la patita común (COM) y la de contacto normal cerrado (NC), están en contacto permanente hasta que la presión aplicada a la palanca del microswitch hace saltar la pequeña platina acerada interior y entonces el contacto pasa de la posición de normal cerrado a la de normal abierto (NO), se puede escuchar cuando el microswitch cambia de estado, porque se oye un pequeño clic, esto sucede casi al final del recorrido de la palanca.

INTERRUPTORES MANUALES

Estos son los sensores más básicos, incluye pulsadores, llaves, selectores rotativos y conmutadores de enclavamiento. Estos productos ayudan al técnico e ingeniero con ilimitadas opciones en técnicas de actuación y disposición de componentes.

PRODUCTOS ENCAPSULADOS

Diseños robustos, de altas prestaciones y resistentes al entorno o herméticamente sellados. Esta selección incluye finales de carrera miniatura, interruptores básicos estándar y miniatura, interruptores de palanca y pulsadores luminosos.

PRODUCTOS PARA FIBRA ÓPTICA

El grupo de fibra óptica está especializado en el diseño, desarrollo y fabricación de componentes optoelectrónicos activos y submontajes para el mercado de la fibra óptica. Los productos para fibra óptica son compatibles con la mayoría de los conectores y cables de fibra óptica multimodo estándar disponibles actualmente en la industria.

PRODUCTOS INFRARROJOS

La optoelectrónica es la integración de los principios ópticos y la electrónica de semiconductores. Los componentes optoelectrónicos son sensores fiables y económicos. Se incluyen diodos emisores de infrarrojos (IREDs), sensores y montajes.

SENSORES PARA AUTOMOCIÓN

Se incluyen sensores de efecto Hall, de presión y de caudal de aire. Estos sensores son de alta tecnología y constituyen soluciones flexibles a un bajo costo. Su flexibilidad y durabilidad hace que sean idóneos para una amplia gama de aplicaciones de automoción.


4

SENSORES DE CAUDAL DE AIRE

Los sensores de caudal de aire contienen una estructura de película fina aislada térmicamente, que contiene elementos sensibles de temperatura y calor. La estructura de puente suministra una respuesta rápida al caudal de aire u otro gas que pase sobre el chip.

SENSORES DE CORRIENTE

Los sensores de corriente monitorizan corriente continua o alterna. Se incluyen sensores de corriente lineales ajustables, de balance nulo, digitales y lineales. Los sensores de corriente digitales pueden hacer sonar una alarma, arrancar un motor, abrir una válvula o desconectar una bomba. La señal lineal duplica la forma de la onda de la corriente captada, y puede ser utilizada como un elemento de respuesta para controlar un motor o regular la cantidad de trabajo que realiza una máquina.

SENSORES DE EFECTO HALL

Son semiconductores y por su costo no están muy difundidos pero en codificadores ("encoders") de servomecanismos se emplean mucho.

SENSORES DE HUMEDAD

Los sensores de humedad relativa/temperatura y humedad relativa están configurados con circuitos integrados que proporcionan una señal acondicionada. Estos sensores contienen un elemento sensible capacitivo en base de polímeros que interacciona con electrodos de platino. Están calibrados por láser y tienen una intercambiabilidad de +5% HR, con un rendimiento estable y baja desviación.

SENSORES DE POSICIÓN DE ESTADO SÓLIDO

Los sensores de posición de estado sólido, detectores de proximidad de metales y de corriente, se consiguen disponibles en varios tamaños y terminaciones. Estos sensores combinan fiabilidad, velocidad, durabilidad y compatibilidad con diversos circuitos electrónicos para aportar soluciones a las necesidades de aplicación.

SENSORES DE PRESIÓN Y FUERZA

Los sensores de presión son pequeños, fiables y de bajo costo. Ofrecen una excelente repetitividad y una alta precisión y fiabilidad bajo condiciones ambientales variables. Además, presentan unas características operativas constantes en todas las unidades y una intercambiabilidad sin recalibración.


4

SENSORES DE TEMPERATURA

Los sensores de temperatura se catalogan en dos series diferentes: TD y HEL/HRTS. Estos sensores consisten en una fina película de resistencia variable con la temperatura (RTD) y están calibrados por láser para una mayor precisión e intercambiabilidad. Las salidas lineales son estables y rápidas.

SENSORES DE TURBIDEZ

Los sensores de turbidez aportan una información rápida y práctica de la cantidad relativa de sólidos suspendidos en el agua u otros líquidos. La medición de la conductividad da una medición relativa de la concentración iónica de un líquido dado.

SENSORES MAGNÉTICOS

Los sensores magnéticos se basan en la tecnología magnetoresisitiva SSEC. Ofrecen una alta sensibilidad. Entre las aplicaciones se incluyen brújulas, control remoto de vehículos, detección de vehículos, realidad virtual, sensores de posición, sistemas de seguridad e instrumentación médica.

SENSORES DE PRESIÓN

Los sensores de presión están basados en tecnología piezo resistiva, combinada con microcontroladores que proporcionan una alta precisión, independiente de la temperatura, y capacidad de comunicación digital directa con PC. Las aplicaciones afines a estos productos incluyen instrumentos para aviación, laboratorios, controles de quemadores y calderas, comprobación de motores, tratamiento de aguas residuales y sistemas de frenado.

El sonido y la vibración están conectados en el sentido de que un sonido está asociado con una vibración mecánica

Muchos sonidos son causados por la vibración de sólidos o gases y el efecto de un sonido sobre un oyente es la vibración del tímpano

La onda del sonido es una forma de onda causada por una vibración

Las vibraciones mecánicas no necesitan necesariamente causar alguna onda de sonido, porque una onda de sonidos necesita un medio para vibrar, por lo que no hay transmisión del sonido en el vacío

Cuando un sonido es transmitido, los parámetros de la onda son la velocidad la longitud de onda y la frecuencia. La frecuencia y la forma de onda están determinadas por la frecuencia y la forma de onda de la vibración que causa la onda del sonido pero la velocidad y la longitud de onda son dependientes del medio que lleva la onda de sonido

La relación de la velocidad, longitud de onda y frecuencia es v= .f

La percepción del sonido por la oído es un trabajo mucho mas complicado


4

El oído tiene una respuesta no lineal y una sensibilidad que varia muy notablemente con la frecuencia del sonido

El rango de frecuencias sobre las cuales el sonido puede ser detectado por el oído humano está limitado en el rango de 20Hz a 20KHz

El límite inferior esta determinado por el efecto de filtrado del sonido de los tejidos del oído y la anulación de los efectos desagradables de las vibraciones de baja frecuencia que existe a nuestro alrededor

Pero sin embargo los transductores no necesariamente se restringen a esos límites de frecuencias, en algunos casos puede ser usado con infrasonidos (muy bajas frecuencias) o con ultrasonidos (muy altas frecuencias)

Las ondas de acústica de hecho pueden hacer uso de frecuencias en el rango de los MHz

El efecto de una onda de sonido sobre un material es la vibración de ese material y de acuerdo a esta vibración cada parte del material puede ser acelerado

La aceleración esta en direcciones alternativas y no hay desplazamiento en peso del material pero una salida eléctrica puede ser obtenida desde un acelerómetro conectado al material.

Los sensores y transductores para sonido son eléctricamente de la misma forma que los sensores y transductores para aceleración y velocidad y la principal diferencia son los caminos en los cuales los sensores y transductores son usados [2].

4.2 DISPOSITIVOS DE CONTROL ELÉCTRICO Y ELECTRÓNICO

En la mayoría de las situaciones industriales de control, los motores operan directamente de las líneas de suministro de ca o de cd. Es decir, las terminales de los devanados del motor se conectan directamente a las líneas que suministran la corriente eléctrica. En estas situaciones, el comportamiento operativo del motor es determinado por la naturaleza de la carga mecánica conectada al eje del motor. En términos sencillos, si la carga es fácil de manejar, el motor tenderá a entregar un par relativamente pequeño, y girará a una alta velocidad. Si la carga es difícil de manejar, el motor tenderá a entregar mucho par, y girará a una velocidad alta. Si la carga es difícil de manejar, el motor tenderá a entregar mucho par y girará a una velocidad menor. El punto es que el comportamiento operativo del motor es establecido por su carga (para una línea de voltaje fijo) y el operador no tiene control sobre el comportamiento del motor.

En las situaciones industriales modernas hay muchas aplicaciones que requieren que el operador sea capaz de intervenir en el control de la velocidad del motor. Tal control generalmente se logra mediante tiristores. La combinación del motor, el o los tiristores de control y los componentes electrónicos asociados es conocida como sistema de control de velocidad o sistema de manejo.

A continuación se describen brevemente los dispositivos de control eléctrico y electrónico de mayor uso en la industria.

MOTORES DE CD

Los motores de CD son importantes en el control industrial porque son más adaptables que los motores de ca de campo giratorio a los sistemas de velocidad ajustable.


4

El devanado de armadura de un motor de cd se construye de relativamente pocas vueltas de alambre más grueso, por lo que tiene una resistencia de cd pequeña. La resistencia del devanado de armadura de un motor de cd de tamaño medio o grande generalmente es menor a 1 .

Al aplicarse potencia por primera vez al devanado de armadura, sólo la resistencia óhmica de cd del devanado está disponible para limitar la corriente, por lo que el aumento súbito de la corriente es bastante grande. Sin embargo a medida que se empieza a acelerarse el motor, comienza a inducir una fuerza contraelectromotriz por la acción de generador común. Esta fuerza contraelectromotriz se opone al voltaje de alimentación y limita la corriente de armadura a un valor razonable.

Cuando un motor de cd ha alcanzado la velocidad de operación mormal, su fuerza contraelectromotriz es aproximadamente el 90% de la magnitud del voltaje de armadura aplicado. La caída de voltaje IR a través de la resistencia del devanado de armadura representa el otro 10% del voltaje aplicado, ignorando cualquier caída de voltaje a través de las escobillas de carbón.

CONTROL MEDIANTE TIRISTORES DEL VOLTAJE Y CORRIENTE DE ARMADURA

Como se vio anteriormente, en el capítulo III, un SCR puede desempeñar la mayoría de las tareas de un reóstato en el control de la corriente promedio a una carga. Es más, un SCR o cualquier tiristor de potencia, no tiene las desventajas de los reóstatos de alta potencia. Los SCR son pequeño, económicos y eficientes enérgicamente. Por tanto, es natural aparear el motor de cd en derivación y el SCR para proporcionar control de armadura de la celocidad de un motor.

CONTROL DE VELOCIDAD MONOFÁSICO Y DE MEDIA ONDA PARA UN MOTOR DE CD EN DERIVACIÓN

La velocidad del motor es ajustada por un potenciómetro de ajuste de velocidad de 25KW. A medida que se gira hacia arriba, aumenta la velocidad del motor. Esto ocurre porque el voltaje de compuerta relativo a tierra se convierte una parte mayor del voltaje de la línea de ca, permitiendo por lo tanto que el voltaje de compuerta a cátodo alcance el voltaje de disparo del SCR más pronto en el ciclo.

CONTROL REVERSIBLE DE VELOCIDAD

Algunas aplicaciones de control de velocidad requieren que el giro de un motor sea reversible. Esto es, el motor debe ser capaz de girar tanto en dirección de las manecillas del reloj como en dirección contraria, además de tener velocidad ajustable. La inversión de la dirección del eje de giro puede lograrse de dos maneras:

1. Invirtiendo la dirección de la corriente de armadura, dejando igual la corriente de campo.

2. Invirtiendo la dirección de la corriente de campo, manteniendo igual la corriente de armadura.

CONTROL CON EL MANEJO DE SISTEMAS TRIFÁSICOS PARA MOTORES DE CD

Para los motores de CD mayores a 10HP, un sistema de manejo trifásico es superior a un sistema de una fase. Esto es porque un sistema trifásico proporciona más pulsaciones de


4

voltaje de armadura por ciclo de la línea de ca y por tanto da mayor flujo de corriente de armadura promedio.

CONTROL MEDIANTE MODULACIÓN DE ANCHO DE PULSO

Los motores grandes de cd son controlados mejor por tiristores de alta potencia, pero los motores de CD de imán permanente pequeños y medianos, y algunos motores sin escobillas, son controlados más exitosamente por transistores de conmutación conectados en serie, manejados mediante modulación por ancho de pulso [2].

CONTROL MEDIANTE UN TEMPORIZADOR-OSCILADOR TIPO 555

Un medio práctico para lograr la modulación por ancho de pulso consiste en usar un circuito integrado 555, descrito en la sección 3.3

4.3 FUNCIONAMIENTO BÁSICO DEL PLC

El PLC es un dispositivo electrónico que puede ser programado por el usuario y se utiliza en la industria para resolver problemas de secuencias en la maquinaria o procesos, ahorrando costos en mantenimiento y aumentando la confiabilidad de los equipos. Es importante conocer sus generalidades y lo que un PLC puede hacer en un proceso, pues se podría estar gastando mucho dinero en mantenimiento y reparaciones, cuando estos equipos solucionan un problema.

Además, programar un PLC resulta bastante sencillo. Anteriormente se utilizaban los sistemas de relevadores pero las desventajas que presentaban eran bastantes; más adelante mencionaremos algunas. La historia de los PLC nos dice que fueron desarrollados por Ingenieros de la GMC (General Motors Company) para sustituir sus sistemas basados en relevadores.

La palabra PLC es el acrónimo de Controlador Lógico Programable (en inglés Programmable Logic Controller).

RELEVADORES Y PLC’s

Los sistemas de relevadores eran utilizados para un proceso específico, por lo tanto su función era única. Pensar en cambiar el proceso era un caos y el cambio requería volver a obtener la lógica de control y para obtenerla se tenía que realizar un análisis matemático. También había que modificar el cableado de los relevadores y en algunos casos incluso era necesario volver a hacer la instalación del sistema. En la Figura 37 se muestra una imagen de un PLC.


4

Figura 37. Fotografía de un PLC.

En cambio, el PLC es un sistema de microprocesador; en otras palabras una computadora de tipo industrial. Tiene una Unidad central de procesamiento mejor conocido como CPU, interfaces de comunicación, y puertos de salida y entrada de tipo digital o análogo, etc., y estas son solo algunas de sus características más sobresalientes.

En la Figura 38 se muestra un diagrama sobre la estructura de un PLC.

Figura 38. Diagrama de la estructura de un PLC.

Al igual que un programa de computadora personal, existen programas diseñados especialmente para el manejo con PLC’s en ellos se utilizan tanto lenguajes gráficos como lenguajes textuales.

LENGUAJES GRAFICOS

Se denomina lenguaje gráfico a la representación basada en símbolos gráficos, de tal forma que según la disposición en que se encuentran cada uno de estos símbolos Y en conformidad a su sintaxis que lo gobierna, expresa una lógica de mando y. control. Dentro de ellos tenemos:

A) Carta de Funciones Secuenciales o Grafcet

El Grafcet es una representación de análisis gráfico donde se establecen las funciones de un sistema secuencial.

Este lenguaje consiste en una secuencia de etapas y transiciones, asociadas respectivamente con acciones y condiciones.


4

Las etapas representan las acciones a realizar y las transiciones las condiciones que deben cumplirse para ir desarrollando acciones. La Etapa - Transición es un conjunto indisociable.

B) Plano de Funciones

Es una representación gráfica orientada a las puertas lógicas AND, OR y sus combinaciones. Las funciones individuales se representan con un símbolo, donde su lado izquierdo se ubica las entradas y en el derecho las salidas. Los símbolos usados son iguales o semejantes a los que se utilizan en los esquemas de bloques en electrónica digital.

C) Diagrama de Contactos o Plano de Funciones

Es la representación gráfica que tiene cierta analogía a los esquemas de contactos según la norma Nema (USA).

Su estructura obedece a la semejanza que existe con los circuitos de control con lógica cableada, es decir, utiliza la misma representación de los contactos normalmente abiertos y normalmente cerrados, con la diferencia que su interpretación es totalmente diferente.

Además de los simples contactos que dispone, existen otros elementos que permiten realizar cálculos aritméticos, operaciones de comparación, implementar algoritmos de regulación, etc. Su gran difusión se debe por facilitar el trabajo a los usuarios.

LENGUAJES TEXTUALES

Este tipo de lenguaje se refiere básicamente al conjunto de instrucciones compuesto de letras, códigos y números de acuerdo a una sintaxis establecida. Se considera un lenguaje de menor nivel que los gráficos y por lo general se utilizan para programar pequeños PLCs cuyos programas no son muy complejos, o para programar instrucciones no programables en modo gráfico

CAMPOS DE APLICACIÓN DEL PLC

En la actualidad el campo de aplicación de un PLC es muy extenso. Se utilizan fundamentalmente en procesos de maniobras de máquinas, control, señalización, etc. La aplicación de un PLC abarca procesos industriales de cualquier tipo y ofrecen conexión a red; esto te permite tener comunicado un PLC con una PC y otros dispositivos al mismo tiempo, permitiendo hacer monitoreo, estadísticas y reportes.

VENTAJAS DEL PLC

Hablar sobre las ventajas que ofrece un PLC es un tema largo, pero aquí se presentan las más importantes:


4

Ofrecen las mismas ventajas sobre la lógica cableada, principalmente por su variedad de

modelos existentes.

Menor tiempo empleado en su elaboración.

Se pueden realizar modificaciones sin cambiar cableado.

La lista de materiales es muy reducida.

Mínimo espacio de aplicación.

Menor costo.

Mantenimiento económico por tiempos de paro reducidos.

FUNCIONES BÁSICAS DE UN PLC

Detección. El PLC detecta señales del proceso de diferentes tipos.

Mando. Elabora y envía acciones al sistema según el programa que tenga.

Dialogo hombre máquina. Recibe configuraciones y da reportes al operador de producción o supervisores.

Programación. El programa que utiliza permite modificarlo, incluso por el operador, cuando se encuentra autorizado.

Por todo esto es evidente que por medio de la implementación de un sistema de control PLC es posible hacer automático prácticamente cualquier proceso, mejorar la eficiencia y confiabilidad de la maquinaria, y lo más importante bajar los costos. En suma, se pagan solos [10].

En la Figura 39 se muestra la fotografía de una máquina XY diseñada para pulir lentes para telescopios, donde su sistema de control está compuesto por un PLC. Dentro del gabinete del sistema de control se muestra toda la electrónica involucrada en este tipo de máquinas (interruptores, fusibles, relevadores, fuente de alimentación conmutada, circuitos integrados, PLC) y es un claro ejemplo de la aplicación de la eléctrica y electrónica industrial (motores, encoders, entre ellos).

Figura 39 Bancada XY adaptada para pulir superficies ópticas asimétricas controlada por un PLC, a la derecha se muestra el interior del tablero de control.


5

GLOSARIO

Anillos colectores. Anillos de cobre montados sobre un motor o eje de generador, pero aislados de él, y al que las puntas de bobina se encuentran soldadas. Las escobillas de carbón que viajan sobre los anillos colectores sirven para conectar la bobina del electroimán al mundo externo.

Compuertas lógicas. Los circuitos individuales de lógica que son los bloques funcionales de circuitos más complejos. Las cinco compuertas básicas son AND, OR, NOT, NAND, NOR.

Configuración en delta. Método trifásico de conexión en el que los devanados individuales se conectan de una forma que parece esquemáticamente en la forma de la letra griega Delta ().

Configuración en estrella (Y). Método trifásico de conexión en el que los tres voltajes de fase se conectan para formar un punto neutro, mostrado esquemáticamente por la letra Y.

Controlador (de un sistema de lazo cerrado). Dispositivo que recibe la señal de error del comparador y genera una señal de salida al dispositivo corrector final, corrigiendo así desviaciones del punto de ajuste.

Control de armadura. Variación del voltaje aplicado al devanado de la armadura para controlar la velocidad de un motor de cd confiurado en paralelo con la armadura.

Control de campo (de velocidad de un motor de cd) Técnica de control de la velocidad de un motor en derivación de cd por medio del ajuste de la corriente de campo

Controlador Lógico Programable (PLC). Sistema lógico que combina hardware y software, de modo que sus instrucciones codificadas pueden modificarse (reprogramarse) por el uso de un teclado.

Detector de proximidad. Dispositivo que detecta la presencia de un objeto sin tener que tocarlo, comúnmente respondiendo a un cambio en el flujo magnético.

Devanado de armadura. Devanado de electroimán dentro de un generador o motor que origina la salida de una máquina

Devanado de campo. Devanado de electroimán dentro de un motor o generador que produce el flujo electromagnético principal de la máquina cuando pasa corriente a través de este.

Efecto Hall. Fenómeno por el que los portadores de carga que se mueven a través de un campo magnético son forzados hacia un lado del medio conductor.

Escobillas. Bloques de carbón que se mantienen ajustados contra los anillos colectores o conmutador de una máquina giratoria de conversión de energía (generador o motor).

Fibra óptica. Filamento muy delgado de vidrio o plástico que llevan luz desde un sitio de envío a uno de recepción.

LVDT. Transformador de devanado secundario doble con un núcleo móvil que da una señal de voltaje de salida de ca proporcional a su desplazamiento físico.

Modulación por ancho de pulso. Técnica de variación continua de la potencia promedio a una carga eléctrica cambiando el ciclo de trabajo (anchura) de pulsos aplicados a la carga.


5

NEMA. Asociación nacional de fabricantes eléctricos de los Estados Unidos.

Relevador. Bobina magnética y su contacto controlado en el que la bobina es energizada o desenergizada por la operación de contactos o interruptores condicionales. El relevador puede desempeñar funciones lógicas.

Rotor. Parte interior en forma de cilindro de un generador o motor que está adherido al eje y que gira mientras el exterior (estator) permanece estacionario.

*Tomado de [2].


5

REFERENCIAS

1. R. Serway. Física para Ciencias e Ingenierías. Volumen II. Sexta Edición. Editorial Thomson.2. Timothy Maloney. Electrónica Industrial Moderna. Editorial Prentice Hall.3. Stephen Chapman. Máquinas Eléctrica. Tercera Edición Graw Hill.4. http://www.nichese.com/motor.html5. Buban Peter, Malvino Albert, Shcmitt Marshall. Electricidad y Electrónica: Aplicaciones Prácticas. Tomo I. Tercera Edición. Mc Graw Hill.6. Boylestad R. Electrónica: Teoría de Circuitos, Editorial Pearson.7. http://www.profesormolina.com.ar/electronica/componentes/int/comp_log.htm 8. http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_integrado_555 9. http://es.wikipedia.org/wiki/Sumador10. http://www.mailxmail.com/curso-controladores-logicos-programables/programacion-plc-1

Manual Asignatura Elect Industrial-DR

Documents

Transcript of Manual Asignatura Elect Industrial-DR