CURSO DE AUTOMATISMOS

SOBREINTESIDAD• SOBRECARGA:• Situación no deseada, incremento suave del

consumo de la corrriente, debido a fallos mecánicos o a otras causas.

• CORTOCIRCUITO:• Incremento brusco de la corriente al quedar unidas

dos fases con un valor ohmico despreciable, debe ser eliminada en el menor tiempo posible.

• Se considera un cortocircuito cuando la In se incrementa 3 veces.

• Se considera un cortocircuito franco cuando la In se incrementa 6 veces.

PROTECCIONES FUSIBLES

• FUSIBLES NEOZED

• FUSIBLES DIAZED

• FUSIBLES CILINDRICOS

• FUSIBLES NH

• BASES PORTAFUSIBLES

FUSIBLES

• CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS

• Tensión nominal

• Intensidad Nominal

• Características Tiempo/Corriente

• Poder de corte en KA

• Selectividad

• I² t medida de la energia necesaria

CLASIFICACIÓN • Cada familia de fusibles se clasifica en tamaños.• FAMILIA NEOZED: • Tensión asignada 400VAC 250VDC.• Intensidad asignada 2.....100A• Tamaños: D01 –D02 – D03• D01: 2...16 A- D02: 20...63 A– D03: 80...100A• D01: 2 rosa 4 marrón 6 verde 10 rojo • 13 negro 16 gris • D02: 20...63 A• 20 azul 25 amarillo 32 negro 63 cobre• D03: 80..100 A• 80 plata 100 rojo

FAMÍLIA DIAZED

• Tensión asignada 750 VCA 750 VDC• Intensidad asignada 2...100 A• Características: Lenta, Rápida• TNDz lenta de 2...25 A• NDz Rápida de 2...25 A• Tamaños: DII – DIII – DIV• DII de 2...63 A• DIII de 2..63 A• DIV de 80..100 A

BASES

• SIRVEN PARA ALOJAR EL FUSIBLES

• PERMITEN LA CONEXIÓN DE LOS CONDUCTORES

• PRSENTACIÓN :

• Unipolares, Bipolares, Tripolares.

CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS

• Tensión asignada

• Intensidad asignada

• Tamaño

ELECCIÓN DE UN FUSIBLE

• Protección frente a sobrecarga• Los dispositivos de protección deben estar

previstos para interrumpir cualquier tipo de sobrecarga en los conductores del circuito antes de que esta pueda provocar un calentamiento perjudicial para el aislamineto.

Interruptores automáticos

• Son dispositivos que nos permiten establecer, soportar e interrumpir corrientes en las condiciones normales de funcionamiento del circuito.(IN, nominal)

• Tambien nos permiten establecer la conexión en cortocircuito un número de veces determinado.

CONDICIÓN 1• Ib <= In <= Iz• Ib Intensidad de diseño de la instalación (A)• In Intensidad nominal del fusible (A)• Iz Intensidad máxima admisible en el

conductor (A)• El cunplimento de la 1ª parte de la

desigualdad es necesaria para el funcionamiento correcto de la instalación, ya que si la In es inferior a la corriente del circuito fundiría sin sobrecarga

• La segunda parte de la desigualdad está relacionada con la protección del cable, si la In del fusible supera la máxima intensidad admisible del conductor, podría sobrepasarse este último valor sin producirse la actuación del dispositivo.

Interruptores automáticos

• Son dispositivos que nos permiten establecer, soportar e interrumpir corrientes en las condiciones normales de funcionamiento del circuito.(IN, nominal)

• Tambien nos permiten establecer la conexión en cortocircuito un número de veces determinado.

Condición 2• I2 <= 1,45· Iz• donde:• I2 Intensidad de fusión en el tiempo

convencional en (A)• Iz Intensidad máxima admisible en el

conductor a proteger en (A)• El valor de I2 garantiza el funcionamiento

efectivo del dispositivo de protección • La norma UNE- HD 60269-3-1 ofrece los

valores

PROTECCIÓN FRENTE A CORTOCIRCUITOS

• Los dispositivos de protección deben estar previstos para interrumpir cualquier corriente de cortocircuito antes de que se haga peligrosa debido a los efectos térmicos y mecánicos.

• Condición 3• Iccmax <= Icn • Iccmax Intensidad máxima previsible en

ese punto• Icn Poder de corte del fusible en (A)

INTERRUPTORES AUTOMÁTICOS

• Partes que lo integran: polos, cámara apagachispa• Posee dos tipos de protección:• Protección térmica• Protección magnética.• La protección térmica consiste en un bimetal, que

al calentarse más de lo habitual la deformación producida actua sobre un mecanismo que dispara el interruptor.

• La protección magnética consiste consiste en detectar un incremento brusco de la corriente que al circular por una bobina provoca que esta actue sobre un mecanismo mecánico que dispara el interuptor.

INTERRUPTORES DIFERENCIALES

• Detectan y desconectan las fugas a tierra.• Los interruptores diferenciales funcionan

correctamente cuando la suma de corrientes que entran son iguales a las sumas de las corrientes que salen.

• Monofásico, fase y neutro• Trifásico tres fases y neutro.

INTERRUPTORES DIFERENCIALES

• Partes que lo integran:

• Nucleo toroidal

• Bobina secundaria

• Disparador (electroiman)

SELECTIVIDAD

Sensibilidad:Es el valor de la corriente de defecto que

hace actuar o disparar al DIF (dispositivo de corrientes de defecto)

Muy alta sensibilidad 10maAlta sensibilidad 30mASensibilidad normal 100 y 300mABaja sensibilidad 1 a 3 A.

DIF SELECTIVIDAD

• Los ID, suelen actuar simultáneamente aunque posean diferentes valores de sensibilidad.

• La selectividad se consigue con los diferenciales selectivos.

• Selectividad entre dos DIF situados uno aguas arriba y otro aguas abajo.

CONTACTOR

• Definición: interruptor electromagnético gobernado a distancia.

CONTACTOR• PARTES QUE LO CONSTITUYEN:• Cuerpo aislante• Contactos principales• Cantactos auxiliares• Polos: unipolares, bipolares,tripolares, tetrapolares• Composición: base de cobre, cromo, plata• Formas de los polos:• plano - plano• plano - semiesférico• semiesférico – semiesférico

CONTACTOR

CIRCUITO MAGNÉTICO

Circuito magnético:

• Yunque

• Martillo

• Espira de sombra

• Bobina

• Muelle antagonista

RELÉ TERMICO

• Dispositivo de protección que se conecta entre el contactor y el motor.

• Partes que lo constituyen:

• Tres bimetales, uno en cada fase.

• Contactos auxiliares para el control del contactor.

RELÉS AUXILIARES

• Se basan en los mismos criterios que los contactores peo no tienen contactos principales.

• Se emplean en categorias AC11, AC 15, etc

AUTOMATISMOS

• Tienen como finalidad liberar a las personas de las tareas repetitivas y tediosas en la producción de bienes.

• Los automatismos se pueden realizar con soluciones totalmente eléctricas, neumáticas, electroneumáticas, etc.

AUTOMATISMOS CABLEADOS

• Consisten en relacionar las expresiones algebraicas (conexiones serie, paralelo, mixto) de los diferentes componentes eléctricos mediante un cableado.

Practicas Circuito de Control

• Gobieno de un contactor con un interruptor

• Gobierno de un contactor con un pulsador, control por impulsos.

• Función memoria

• Función memoria y borrado de memoria

CONEXIONES DEL MOTOR

• Conexión en estrella

• Conexión en triángulo.

Practicas circuito de potencia

• Cableado de potencia• Arrancador de motor con fusibles tipo aM y

contactor.• Arrancador de motor con fusibles contactor

i relé térmico, ajuste del relé termico.• Arrancador de motor con interruptor

automático contactor y relé térmico,

MOTOR ASÍNCRONO

Partes que lo constituyen:

Carcasa

Estator

Rotor

Placa características

• Datos:

• Marca (fabricante)

• Tensiones nominales

• Intensidades nominales

• Frecuencia

• Polos (rpm)

• Temperatura de trabajo

• Nº de fabricación

•

TEMPORIZADORES

• Es un dispositivo eléctrico que difiere una orden en el tiempo.

• Se utilizan profusamente en los automatismos en general.

• Tienen presentaciones comerciales como monofunción o multifuncion. Tambien pueden ser monotensión o multitensión.

• Los más habituales son temprizadores a la conexión y los temporizadores a la desconexión.

AUTOMATIZACIÓN NEUMÁTICA

• Permite la eliminación total parcial de la intervención humana, obteniendo las ventajas siguientes:

• Reducción de costes de mano de obra directo• Uniformidad de la producción y ahorro de

material.• Aumento de productividad.• Mayor control de la producción al introducir

control de muestreo.

Neumática

• La neumática tiene una gran presencia en el mundo de la automatización.

• Dá soluciones a los precesos de automatización industrial aumentando la competitividad de la industria

Neumática industrial• Trata de los fenómenos y aplicaciones de la

sobrepresión o depresión-vacío- del aire. La mayoría de las aplicaciones neumáticas se basa en el aprovechamiento de la sobrepresión.

• El aire es abundante y barato• Se transforma y almacena fácilmente• Es limpio, no contaminay carece de

problemas de combustión con la temperatura.

Conceptos básicos sobre mecánica de fluidos

• Magnitudes• Presión, caudal• Teoría de los gases perfectos

Presión. Conceptos fundamentales

• La presión ejercida por un fluido sobre una superficie- y viceversa- es el cociente entre la fuerza y la superficie que recibe su acción.

• P=F/S• La presión atmosférica es igual al peso por

unidad de superficie de la columna de aire comprendida entre esta superficie y la última capa de la atmosfera, se mide con el barómetro.

P=F/S

• Todos los cuerpos están sometidos a la presión atmosférica.

• La presión resultante de dividir la fuerza ejercida por la sección sobre la que actua se llama presión absoluta.

• Por el hecho de estar todos los cuerpos sometidos a la presión atmosférica, conviene referirse no a la presión absoluta, sino a la diferencia entre la presión absoluta y la atmosférica, llamada esta presión relativa o manométrica.

• La fuerza de avance a que está sometido un émbolo debemos restar el producto Pabs · S el producto de Patm. S, que representa la fuerza que la opone la presión atmosférica.

• F=Pabs · S – Patm · S = (Pabs _ Patm) · S =• Pr · S • Pr = Presión relativa• El uso del concepto de presión relativa

simplifica el cálculo.

Unidad de presión• La unidad de presión el el SI es el Pascal.• CETOP • Comité Europeo de Transmisiones

Oleohidráulicas y Neumáticas• El CETOP recomienda el bar.• Bar = 105 N/m²• 1 bar, 1 atm, 1 Kpcm², se pueden considerar

equivalentes.• La unidad britanica es el p.s.i = libra por

pulgada cuadrada.

CAUDAL• Entendemos por caudal cantidad de fluido

que atraviesa una sección dada por unidad de tiempo.

• El caudal se puede expresar de dos formas:• Caudal másico• Caudal volumétrico• El caudal másico y el volumétrico estan

relacionados a través de la densidad del fluido.

• El caudal másico se expresa en Kg/s• En el SI la unidad de caudal volumétrico es

el m³/s.• En la practica se utiliza el L/min, o el

m³/hora.

POTENCIA NEUMÁTICA• El aire comprimido en la neumática , como

en la hidráulica, son vehículos a través de los cuales se transmite potencia de una fuente exterior de energía, en general un motor eléctrico.

• La potencia instantánea consumida por un receptor es igual al producto de fuerza por velocidad.

• La fuerza ejercida por el cilindro es igual al producto de la presión por la sección útil del cilindro

• El volumen que se crea por unidad de tiempo, al avanzar el cilindro, es ocupado por el caudal.

• Expresión de potencia instantánea consumida por un receptor es igual a:

• N=F · v =( P·S) · (Q/S) = P · Q• Si se expresa la presión por N/m2 y el

caudal en m³/s la potencia viene expresada en watios

Leyes fundamentales de los gases perfectos

• Las características esenciales del estado gaseoso son:

• La presión de un gas en equilibrio es la misma en todos los puntos de la masa

• La densidad de un gas depende de su presión y su temperatura.

• La masa de un gas presenta una resistencia casi nula a los esfuerzos del corte

• Ley de Boyle – Mariotte• A temperatura constante, el producto de la

presión a la que está sometido un gas por el volumen que ocupa se mantiene constante.

• P1 · V1 = P2 · V2 = P3 · V3 = cte.• Ley de Gay Lusac• A presión constante, la razón entre el

volumen y la temperatura absoluta de un gas se mantiene constante.

• V1/T1 = V2/T2 = V3/T3 = cte.

LEY DE LOS GASES PERFECTOS

• El volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta y al número de moles e inversamente proporcional a su presión.

• Mol: cantidad de gramos del gas igual a su peso molecular

V = R nT/PP · V = n · R TR es la constante de los gases . Constante de

proporcionalidad R.

SIMBOLOGÍA NEUMÁTICA

• Simbología CETOP.

INDICE

• Conceptos básicos sobre la neumática de fluidos.

• Presión, caudal, potencia, leyes fundamentales de los gases perfectos.

PRODUCCIÓN Y DISTRIBUCIÓN DEL

AIRE COMPRIMIDO

• Tipos de compresores:• De embolo• Rotativos• Centrífugos.

ACTUADORES NEUMÁTICOS

• Cilindros:• Cilindros de simple efecto• Cilindros de doble efecto• Amortiguación.

VÁLVULAS NEUMÁTICA

• Válvulas 2/2 vías• Válvulas distribuidores de tres vías• Válvulas distribuidores de 5 vías• Tipos de cierre.

PRACTICAS

Control de un pistón de simple efecto

Control de un pistón de doble efecto.