1. UD 06. Circuits industrials.ElectropneumticaIntroducciObjectius DidcticsAbans de comenar...ContingutsQuadres de comandament i protecci Dispositius de comandament Dispositius de protecciDispositius de maniobra de mquines El contactor

2. UD 06. Circuits industrials.ElectropneumticaContinguts (II)Dispositius de maniobra de mquines (II) Rels de comandament Temporitzadors Dispositius auxiliars de control Dispositius ptics Dispositius acsticsCircuits de comandament de motors Simbologia, signes didentificaci i marcatge de borns Arrencada directa dun motor mitjanant contactor o disjunctor 3. UD 06. Circuits industrials.ElectropneumticaContinguts (III)Circuits de comandament de motors (II) Inversor de gir Arrencador estrella triangle Circuits temporitzatsElectropneumtica Sistema de transport de pecesCircuits electrnics industrials Rectificadors Circuits bsics amb transistors Reguladors de velocitat 4. UD 06. IntroducciObjectius didcticsAdquirir els coneixements necessaris per a la comprensi i anlisi de mquines i sistemes tcnicsConixer i emprar de manera adequada la simbologia, lesformes dexpressi, els instruments i els mtodes delsprocessos tecnolgics elementals Conixer les normes especfiques corresponentsConixer el paper de lenergia en els processostecnolgics, les seves transformacions i aplicacions Adoptar actituds destalvi i de valoraci de leficinciaenergtica 5. UD 06. IntroducciAbans de comenarQu recordem del curs passat? Qu s un rel? Quina funci fa un interruptor diferencial? Recordem qu s i per a qu serveix un transistor?Recordem com canviar el sentit de gir dun motor trifsic?Recordem qu sn les connexions en estrella i en triangle?Podrem emprar un dode per rectificar corrent? 6. UD 06. Quadres de comandament i protecciIntroducciEls quadres agrupen parcial o totalment: Dispositius o aparells de comandament, protecci, mesura isenyalitzaci de la installaci o circuit elctricDispositius de comandamentGovernen els circuits que parteixen del quadreExecuten les funcions per a les que han estat dissenyats Dacord amb la voluntat de lusuariEls principals: interruptors, polsadors i commutadors Alguns quadres estan units a la xarxa: seccionadors o interruptor de crrega 7. UD 06. Quadres de comandament i protecciDispositius de comandament (II)Seccionador Permet obrir i tancar el circuit en buit (sense crrega) Mant el circuit separat de la font dalimentaciPer fer reparacions, manteniment...La posici de desconnexi ha de ser clarament visibleInterruptor de crrega Permet obrir i tancar el circuit amb crrega Si la intensitat nominal s elevadaSistema dobertura brusca i extinci de larc 8. UD 06. Quadres de comandament i protecciDispositius de protecciDetecten i/o eliminen pertorbacions per mal funcionament Tant de la installaci com del circuit elctric Potencialment perilloses: per a la installaci o lusuariAnomalies ms freqents: SobreintensitatsPer sobrecrregues o curtcircuitsEs considera curtcircuit si la intensitat s superior a 3INRecordem que el circuit est dissenyat per IN 9. UD 06. Quadres decomandament i protecciDispositius de protecci (II)Anomalies ms freqents (II) Contactes elctricsDe persones o animals amb la installaciProvoca que passi corrent a travs seuPoden ser directes o indirectesDirectesContacte amb elements de la installaciCom ara: borns de mquina o dispositiuIndirectesQuan una massa entra en contacte amb tensi (defecte dallament)Ex: el xasss duna rentadora 10. UD 06. Quadres decomandament i protecciDispositius de protecci (III)Anomalies ms freqents (III) SobretensionsAugment de la tensi nominal de serveiPot provocar avaries, accidents...Sobretensions permanentsAugment de desenes de volts per descompensaci del neutreTrencament del neutre, per exempleBorns amb connexi deficientProvoca escalfaments excessius, deteriorament de la xarxaSobretensions transitriesAugments molt elevats i momentanis de la tensiPot ser per causes internes o externes a la xarxa 11. UD 06. Quadres de comandament i protecciDispositius de protecci (IV)Anomalies ms freqents (IV) Sobretensions (II)Sobretensions transitries (II)Sobretensions dorigen internManiobres brusques sobre elements inductius i capacitiusProvoquen sobretensi, ergo, sobrecrregaSobretensions dorigen externCrregues esttiques produdes a la lnia i caiguda de llampsDesenes de KA durant microsegonsImpedncies elevades als elements inductius: V elevatsFusible Obren el circuit quan I>IN durant un tempsProtegeixen contra sobrecrregues i curtcircuits 12. UD 06. Quadres de comandament i protecciDispositius de protecci (V)Rel trmic Protegeix contra sobrecrregues Les detecta mitjanant dispositiu trmic No t capacitat de desconnexi del circuitActua associat amb dispositiu que obre el circuit FuncionamentLmina bimetllica que pot escalfar-seEs corba per coeficients de dilataci diferentsAcciona mecanisme daperturaPot tenir escalfament directe: el corrent hi circula o indirecte:mitjanant resistncia calefactora 13. UD 06. Quadres de comandament i protecciDispositius de protecci (VI)Rel trmic Una variant: rel trmic diferencialEmprat per protegir motors trifsicsDetecta sobrecrregues i si falla una de les fasesProvocaria sobreescalfament dels bobinatges Sanomenen compensats: quan sn insensibles a variacions de T ambientInterruptors automtics o disjunctors Detecten i eliminen sobrecrregues i curtcircuits Tamb poden actuar com a dispositius de comandament 14. UD 06. Quadres decomandament i protecciDispositius de protecci (VII)Interruptors automtics o disjunctors (II) Control de sobrecrregues: rel trmicFormat per bimetalls que actuen entre 1,2 i 2 INDacord amb corba de resposta Control de circuits: electroimant CORREGIRDispositiu electromagntic: crea camp magnticProporcional a corrent que hi circulaCamp prou intens: atreu larmaduraPodem consignar el curtcircuit entre 1,2 i 13 IN Poden tenir diferents contactes o polsUnipolars, bipolars, tripolars o tetrapolars 15. UD 06. Quadres decomandament i protecciDispositius de protecci (VIII)Interruptors automtics o disjunctors (III) Poden tenir diferents contactes o pols (II)Si un dels pols no disposa de protecci contra sobrecrregues: neutre A nivell industrial: es treballa amb marges donats pel fabricant A nivell dhabitatgeICP: Interruptor de control de potnciaIGA: Interruptor general automticPIA: petit interruptor automticEn cap cas podem regular la desconnexi per sobrecrregues i curtcircuits 16. UD 06. Quadres decomandament i protecciDispositius de protecci (IX)Interruptors automtics o disjunctors (IV)1. Contacte fix. 2. Contacte mbil 3. Accionament4. Mecanisme de maniobra 5. Control sobrecrregues6. Control curtcircuits 7. Borns de connexi8. Caixa protectora 17. UD 06. Quadres de comandament i protecciDispositius de protecci (X)Interruptors diferencials Dispositius de protecciDetecten i eliminen corrents de defecteDefecte dallament, contacte accidental duna persona amb part activa omassa conductora amb V s obligat que tota installaci en tingui FuncionamentTenim un nucli torodal (amb un conductor al voltant duna part: bobina)Quan I1 no s igual a I2, creem flux al nucliI FEM induda a la bobina que acaba obrint un interruptor (mitjanant un disparador) 18. UD 06. Quadres decomandament i protecciDispositius de protecci (XI)Interruptors diferencials (II) Funcionament (II) Si el circuit s trifsic tamb funciona Caracterstica ms important: Sensibilitat o intensitat diferencial nominal de desconnexi s el corrent mnim que s capa de detectar Valors normalitzats 10 mA (molt alta sensibilitat)... 19. UD 06. Quadres decomandament i protecciDispositius de protecci (XII)Dispositius de protecci de sobretensions (DPS) Protecci contra sobretensions permanentsDispositius que, en detectar-ho, generen corrents de fuitaA travs de conductor de terraProvoca la desconnexi de lID de la installaciTamb hi ha la possibilitat de connectar-lo a lIGA Protecci contra sobretensions transitriesDesvien el pic de tensi a terraNo desconnecten els equips de la xarxa dalimentaci 20. UD 06. Dispositius de maniobrade mquinesIntroducciA nivell industrial els motors no es poden connectardirectament De vegades shan de canviar les condicions de funcionamentautomticament, no de manera manualCanvi de velocitat, inversi del gir De vegades, la mquina forma part dun procs complexNo es pot arrencar de manera independent En aquests casos parlem de maniobraCircuit de maniobra o automatisme elctric Governen el motor i satisfan condicions del procsTamb governen els elements que donen energia a la mquina 21. UD 06. Dispositius de maniobrade mquinesIntroducci (II)Circuits de maniobra, constituts per Circuit de potnciaConnecta i desconnecta la mquina o el receptorA partir de lacci efectuada pel circuit de comandament i controlDispositiu ms emprat: contactor Circuit de comandament i controlGoverna el circuit de potnciaDispositius ms empratsRels de comandamentTemporitzadorsElements auxiliars de control 22. UD 06. Dispositius de maniobrade mquinesEl contactorDispositiu accionable a distncia I des de diferents puntsPot obrir o tancar un circuit de potncia de mquina oreceptor Poden ser electromagntics, pneumtics i hidrulicsEn baixa tensi: electromagntic 23. UD 06. Dispositius de maniobrade mquinesEl contactor (II)Excitem bobina: atraiem armaduraDesplacem contactes mbilsPols o contactes principalsDe l1 al 6Estableixen o interrompen circuit de potnciaContactes auxiliars11-12, 23-24Seqncies de controlSenyalitzaci, temporitzaci... 24. UD 06. Dispositius de maniobrade mquinesEl contactor (III)Permet interrompre corrents elevats amb circuit decontrol de poca intensitatMultiplicar punts de comandament per apropar-los a lusuariRels de comandamentReben informaci en forma de senyals elctricsDelements auxiliars: polsadors, finals de cursa...En funci daix: ordres dacci per lautomatisme 25. UD 06. Dispositius de maniobrade mquinesRels de comandament (II)Rels electromagntics Igual funci que contactors electromagnticsContactes commutats per B dun electroimant Exemple: de lminesDins de tub buit lmines metlliquesBobina que ho envoltaRels destat slid Sense parts mbils o contactes Tenen semiconductors: com ara un transistor 26. UD 06. Dispositius de maniobrade mquinesTemporitzadorsRels capaos de retardar i/o mantenir obert o tancat unbloc de contactes durant t (determinat per lusuari) A partir de senyal de comandamentPoden ser pneumtics, de rellotgeria, electrnics...Podem escollir mode de temporitzaci i temps A la connexiRetarda tancament de contacte en desconnectar el temporitzador A la desconnexiContactes en posici de treball desprs de desconnectar-lo A la connexi / desconnexi: totes dues opcions 27. UD 06. Dispositius de maniobrade mquinesDispositius auxiliars de controlPermeten intervenci humana tot i el govern elctric Exemple: aturades demergncia Aix sanomena dileg home mquinaPolsadors Diposistius dacci manual ms emprats Un o ms contactes, oberts o tancats Tornen a posici inicial quan la pressi cessa Polsador daturada demergnciaAtura immediatament el funcionament de la mquinaPer tornar a funcionar: desbloquejar el polsador 28. UD 06. Dispositius de maniobrade mquinesDispositius auxiliars de control (II)Selectors Accionament rotatius manual Desviem corrent dentrada cap alguna de les seves sortidesDetectors mecnics Controlen desplaaments delements mbils Actuador adequat a funci i bloc de contactes El senyal: per iniciar o parar seqnciaFinals de cursa, micrforuptors (ms petits) 29. UD 06. Dispositius de maniobrade mquinesDispositius auxiliars de control (III)Dispositius de senyalitzaciInformen de lestat de la mquina o circuit Marxa, avaria, tensi a la xarxaDipositius pticsDispositius acsticsCircuits de comandament de motorsAprendrem quines parts t un automatisme elctricEs representen amb dos esquemesEsquema de potncia i esquema de comadnament i control 30. UD 06. Circuits de comandament de motorsSimbologia, signes didentificaci i marcatge de borns Segons normes UNE 20-004 Signes didentificaciBloc 1: Subdivisi fonamentalSituaci i funci dun equip completBloc 2: Situaci en el plnolAmb coordenades o seqncia de nmerosBloc 3: Bloc didentificaciClasse, nmero i funci C: condensadors, M: Motors /1-n/ F: Protecci, N: Mesura...Bloc 4: BornImpedncia: A1-A2. Contactes principals: 1-2, 3-4 i 5-6Borns xarxa: L1, L2, L3. Els que alimenten motors: U, V i W 31. UD 06. Circuits de comandament de motorsArrencada directa de motor amb contactor o disjunctor Accionem polsador S1ANO K1M saccionaMotor arrencaContacte 13-14 mant ON S0A para el motorNT F2F amb contacte 95-96Rel trmicProtegeix de sobrecrregues 32. UD 06. Circuits de comandament de motorsArrencada directa de motor amb contactor o disjunctor (II)Protector disjunctor o guardamotor Comandament i protecci del motor permetSeleccionar marge dintensitats en funci de la nominalDetectar manca de fase i aturar motorDisparador de mnuma tensi: impedeix arrencada desprs de baixada V...Inversor de gir De vegades s necessari: motor dascensor Cal invertir dues fasesEn lesquema que veurem: un polsador atura el motor; dos: inversi 33. UD 06. Circuits de comandament de motorsInversor de gir (II)Esquema de Potncia Fusibles protegeixen decurtcircuits Rel trmic: de sobrecrregues Evitem connexi simultnia deK1M i K2M: suneixen dues fases:curtcircuitEsquema de control K1M connectat: sobren contactes61-62 (abans de K2M) 34. UD 06. Circuits de comandament de motorsArrencador estrella triangleMotor rotor en curtcircuit: alta intensitat en arrencada Provoca caiguda de tensi a la xarxa Interereix en funcionament daltres receptorsEngegada estrella triangle (-) Limita I a larrencadaTot seguit veiem lexemple 35. UD 06. Circuits decomandament de motorsArrencador - (II)Esquema de Potncia Sactiven K2M i K1M: estrella (finsarribar a nominal dn) Temps controlat per temporitzador Aleshores desactivem K2M iconnectem K3M (triangle) Parem amb polsador, o quan esfon fusible F1F o salta el rel trmic(F2F) 36. UD 06. Circuits de comandament de motorsCircuits temporitzatsNormalment formen part de sistemes ms complexosSistema de ventilaci dun aparcament Turbina dextracci de gasos Es posa en funcionament cada cop que alg o alguna cosa hi entra Quan sacaba lactivitat: la turbina encara continua treballant uncert tempsVeiem un exemple tot seguit 37. UD 06. Circuits de comandament de motorsArrencador - (II)Esquema de Control S2K: sensor de moviment Detecta moviment: dna tensi aK1T, qui activa el contactor K1M Donem tensi a un motor (M1M alesquema de potncia) Manca dactivitat: no hi donemtensi, per est temporitzat Temporitzador a la desconnexi 38. UD 06. ElectropneumticaIntroducciFins ara: control pneumtic tant de potncia com de control Si la distncia s elevada: interessa control elctric Potncia pneumtica i control elctric: electropneumticaElectrovlvulesTransformen els senyals elctrics en accions pneumtiques ala zona de treball Normalment: 24V de CC 39. UD 06. ElectropneumticaMquina destampar Automatitzem un cilindre de simple efecteCircuit pneumtic A: cilindre de simple efecte B: regulador de flux unidireccional(regulaci de velocitat) Y1: electrovlvula monoestable. Tancaen repsC : Vlvula de pas accionadamanualment (connexi i desconnexi delcircuit)Esquema del circuit elctric S1: activa el rel K1 (un dels contactes:a la mateixa bobina, laltra: Y1) K2: sactiva mitjanant el final de cursa(A1) un cop la pea sha estampat. Tallaalimentaci a K1: posici inicial 40. UD 06. ElectropneumticaMquina de transport de pecesLes pugem a un nivell superior i les desplacemhoritzontalment Dos cilindres de doble efecte Vertical: amb electrovlvula biestableHoritzontal: monestable Cada cilindre: detector magntic de posici Esquema pneumtic de potncia: 41. UD 06. ElectropneumticaMquina de transport de peces (II)Components S1: polsador de marxa A1 i b1: detectors B FC1: final de cursa K1: rel Bobines: Y1, Y2 (biestable) Y3 (monoestable)Funcionament S1: es connecta Y1 de la biestable (puja) Final: detectat per a1. Alimenta K1 (rel) bobina Y3 (horitz.) Final: b1 fa retrocedir A (vert.) i acciona FC1: talla Y3 (molla) 42. UD 06. Circuits electrnics indust.RectificadorsConverteixen CA en corrent continu polsantEstan composats del que sexplica tot seguitDode Semiconductors dopats Corrent: node a ctodeNo a linrevsRectificador de mitja ona Noms mitja ona passa del Dode (polaritzaci directa) 43. UD 06. Circuits electrnics indust.Rectificadors (II)Rectificador de mitja ona (II)Veiem la V que tindrel receptorHi hem de restar lacaiguda al dodeRectificador dona completaSempre circula corrent per la crregaDues possibilitats: Transformador amb presa intermdia de corrent Pont de Graetz 44. UD 06. Circuits electrnics indust.Rectificadors (III)Rectificador dona completa (II)Rectificador de presa intermdia Tenim dues fases oposades envers el punt central Tres punts: dos circuits amb punt com Voltatges oposats (sempre hi haur V a la crrega) 45. UD 06. Circuits electrnics indust.Rectificadors (III)Rectificador de pont de GraetzMs simplificat, econmic. s el ms emprat 46. UD 06. Circuits electrnics indust.Circuits bsics amb transistorsIntroducci Fonamental en circuit electrnicAmplificador o commutador Tres capes de semiconductorDos tipus bsics: npn i pnp (diferents sentit de circulaci) Tres terminalsEmissor, collector i baseBase: punt de control 47. UD 06. Circuits electrnics indust.Circuits bsics amb transistors (II)Polaritzaci del transistor Diferents zones de treballZona activaZona de saturaci o de conducci mximaZona de tall o de bloqueig Polaritzaci per emissor comBorns negatius: units amb emissorEn general VBB