ELECTRICIDAD DE CORRIENTE CONTINUA APLICADA A PALAS Y CAMIONES MINEROS KOMATSU

ObjetivoAplicar los conceptos de electricidad de corriente continua, para realizar el mantenimiento de los sistemas elctricos de Palas y Camiones Mineros KOMATSU, cumpliendo rigurosamente las normas de calidad, y seguridad, exigidas por el fabricante.

EL ATOMO

Elementos de un tomo Para comprender la electricidad comenzaremos con el bloque fundamental de la materia, el tomo. El ncleo de un tomo est formado por protones y neutrones. Los protones tienen carga positiva, los neutrones son neutros. Los electrones orbitan el ncleo y tienen carga negativa. En la ilustracin slo se muestran los protones y electrones, el cuerpo azul del ncleo representa los neutrones.

Electrones libres Los electrones de la capa exterior pueden ser liberados de su rbita por fuerzas externas tales como un campo magntico, la friccin, o por accin qumica. Estos son llamados electrones libres. El movimiento de estos electrones libres es la base de la electricidad.

DESPLAZAMIENTO DE ELECTRONES

29 p+ 29 nATOMO DE COBREEL COBRE ESTA FORMADO POR:29 ELECTRONES29 PROTONES29 NEUTRONES

EN LA PRIMERA CAPAHAY 2 ELECTRONES

EN LA SEGUNDA CAPAHAY 8 ELECTRONES

EN LA TERCERA CAPAHAY 18 ELECTRONES

EN LA ULTIMA CAPA HAY 1 ELECTRON

Conductores Buenos conductores:CobrePlataAluminioZincBrassHierroUna corriente elctrica es producida cuando los electrones libres se mueven de un tomo al prximo. Los materiales que permiten que muchos electrones se muevan libremente se llaman conductores.

Aisladores Los materiales que permiten el flujo de muy pocos electrones, son llamados aisladores.

Conductores y Aisladores trabajando juntos Muchos dispositivos elctricos tales como un cable, son combinaciones de conductores y aisladores. La aislacin alrededor del conductor de un cable permite que la corriente fluya slo en el conductor.

Cargas Elctricas Los materiales que tienen un exceso de electrones se dice que tienen una carga negativa. Los materiales con ms protones que electrones se dice que tienen una carga positiva. Los elementos con igual nmero de electrones y protones se dice que son neutros (sin carga). Los cuerpos cargados tienen un campo elctrico invisible a su alrededor que puede ser representado por lneas de fuerza radiando desde una carga positiva y hacia una carga negativa. Cargas contrarias se atraen y cargas iguales se repelen.

Corriente La corriente es el flujo de electrones libres en un material, de un tomo a otro en la misma direccin general. Se designa con el smbolo I y su unidad es el amperio.

CorrienteEs conveniente distinguir entre flujo de electrones y flujo de corriente. La convencin terica del flujo de corriente ignora el flujo de electrones y establece que la corriente fluye desde el terminal positivo al negativo (en cambio el flujo de electrones va del terminal negativo al positivo.)

VoltajeLa fuerza que hace que la corriente fluya a travs de un conductor es llamada fuerza electromotriz (f.e.m.), que resulta de una diferencia de potencial. La diferencia de potencial es ms comnmente llamada voltaje y su unidad de medida es el voltio.

VoltajeTodas las fuentes de voltaje continuo (cd o cc) tienen un exceso de electrones en un terminal y muy pocos en el otro. Esto produce una diferencia de potencial entre los terminales. Esta diferencia de potencial puede ser causada por un proceso electroqumico, tal como en una batera, por induccin magntica, tal como en un generador de potencia, o por un proceso fotoelctrico, tal como en una celda solar.

Fuentes de corriente continua en palas y camionesAdems del sistema de generacin de corriente continua el sistema posee un banco de bateras que alimenta los circuitos de la mquina en la partida 4 x 12v Bateras

ResistenciaEn alguna medida, todos los materiales impiden el paso de la corriente. Esta propiedad es llamada resistencia. La unidad de medida para la resistencia es el Ohm, que es simbolizado por la letra griega omega (). La resistencia se incrementa cuando se produce un incremento en la longitud o un decremento en la seccin transversal del material. Los dispositivos fabricados con un valor de resistencia especfico, reciben el nombre de resistencias. Los aislantes poseen una muy alta resistencia al flujo de corriente; en cambio, los conductores tienen bajas resistencias, y permiten que la corriente fluya libremente.

VOLTAJE = FUERZA

CIRCUITO BASICO

Ley de OhmLa ley de Ohm es la frmula bsica usada en circuitos elctricos. Establece que la corriente vara directamente proporcional con el voltaje e inversamente proporcional con la resistencia.

Ley de OhmUna forma fcil de recordar la ley de Ohm es utilizando un tringulo mostrado en la figura. Cubra la cantidad desconocida con su dedo y las letras que quedan muestran como calcular la desconocida.

Ley de OhmRecuerde:La corriente es expresada en amperios.El voltaje es expresado en voltios.La resistencia es expresada en Ohmios ().

Ley de OhmEl siguiente circuito es usado para resolver el valor de la corriente.

Circuito Serie ResistivoUn circuito serie se forma cuando un nmero dado de resistencias se conectan terminal con terminal de tal forma que slo hay un camino para que fluya la corriente. En un circuito serie los valores de las resistencias se suman. Por ejemplo, la resistencia total o equivalente (Rt) en el circuito serie de la figura es 16100 Ohmios.

El Voltaje en un Circuito SerieEl voltaje a travs de cada resistencia en un circuito serie es referido como una cada de voltaje. La cada de voltaje a travs de cada resistencia es el producto del valor de la resistencia (en ohmios) y la cantidad de corriente fluyendo a travs de ella (en amperios).

Circuito ParaleloUn circuito paralelo es aquel que presenta ms de un camino para la corriente. Cuando dos o ms resistencias son ubicadas en un circuito una al lado de la otra se dice que el circuito es paralelo.

Circuito Paralelo: Resistencia EquivalentePara determinar la resistencia total de un circuito paralelo cuando todas las resistencias tienen igual valor, divida el valor de una resistencia por la cantidad total de resistencias que hay en el circuito.

Circuito Paralelo: Resistencia EquivalentePara determinar la resistencia total de un circuito paralelo cuando las resistencias tienen distinto valor, se debe aplicar la frmula:Donde n es el nmero de resistencias que hay en el circuito.

Circuito Paralelo: Resistencia EquivalenteEjemplo: Determinar la resistencia equivalente en el siguiente circuito.

El voltaje en un circuito en paraleloCuando las resistencias se ubican en paralelo con la fuente de voltaje, el voltaje en cada resistencia es el mismo.

La corriente en un circuito en paraleloLa corriente que fluye a travs de cada resistencia en un circuito en paralelo es igual al voltaje dividido por el valor de la resistencia en cada rama del circuito. La corriente total que fluye a travs del circuito es igual a la suma de las corrientes que fluyen por las ramas del circuito.

La corriente en un circuito en paraleloCuando las resistencias del circuito paralelo son de distinto valor, la oposicin al flujo de la corriente no es la misma en cada rama. La corriente es mayor a travs del camino de menor resistencia.

Circuitos MixtosEn la prctica suele encontrarse circuitos con combinaciones de resistencias en serie y en paralelo.Circuito Compuesto

Circuitos mixtosLos circuitos compuestos pueden ser reducidos a un circuito simple.Ejemplo:

Circuitos mixtos:Bateras

Circuitos mixtos:BaterasDesconectador manual de bateras

Parrillas de retardoLas parrillas de retardo son elementos resistivos que pueden ser conectados tanto en serie como en paralelo.

Circuito parrillas

Circuito parrillasCamin 830E

PotenciaCuando una fuerza aplicada produce movimiento, se dice que se est realizando TRABAJO. En un circuito elctrico, la fuerza aplicada es el voltaje y la corriente es el movimiento. La razn a la que es realizado el trabajo es llamada POTENCIA. La potencia consumida en un circuito elctrico depende de la cantidad de corriente que pasa a travs de la resistencia por un voltaje dado. La potencia se calcula multiplicando el voltaje por la corriente y su unidad es el watt o vatio.

Electricidad y MagnetismoEl entendimiento del magnetismo es crtico para el entendimiento de la electricidad, ya que el magnetismo es usado para producir corriente elctrica, y la corriente elctrica produce una fuerza magntica asociada.Caractersticas de los magnetos: Atraen y mantienen sujeto al hierro.Asumen orientacin norte-sur.

Electricidad y MagnetismoLos magnetos permanentes no necesitan corriente elctrica para mantener su fuerza magntica. Los tres tipos ms comunes de magnetos permanentes son:HerraduraBarraAguja de brjula

Principios MagnticosTodo imn tiene dos polos, un polo norte y un polo sur. stos son los puntos donde ocurre la mxima atraccin. Las lneas de flujo invisibles salen del polo norte y entran al polo sur.Cuando una hoja de papel es ubicada sobre un imn y se esparcen limaduras de hierro sobre l, las limaduras de hierro se autoordenarn a lo largo de las lneas de flujo invisibles.Mientras que las lneas de flujo son invisibles, los efectos del campo magntico pueden hacerse visibles.

Principios MagnticosLas lneas de flujo magntico fluyen del polo norte al polo sur.

Principios MagnticosQu sucede cuando se coloca un imn junto a otro?

Principios MagnticosQu sucede cuando se coloca un imn junto a otro?

ElectromagnetismoSiempre que una corriente circula por un conductor, existe un campo magntico alrededor del conductor.La direccin de la corriente y la del campo magntico estn relacionadas por la regla de la mano derecha.

ElectromagnetismoUna bobina de alambre en la que circula una corriente, acta como un imn. Las espiras individuales generan pequeos campos magnticos.Los campos magnticos individuales se suman unos con otros para formar un gran campo magntico. La fuerza de este campo puede ser incrementada agregando ms vueltas a la bobina o por aumento del valor de la corriente.Tambin se puede aplicar la regla de la mano derecha a la bobina.

Electromagnetismo en un solenoide

SolenoideLa funcin del solenoide es desplazar un ncleo para generar un accionamiento.Solenoide del motor de arranque.

SolenoideSolenoide en el motor de arranqueEn el plano del camin

Solenoide de control de la pala

Solenoide de Control de Frenos

ElectroimanesSe puede construir un electroimn arrollando una bobina de alambre alrededor de un ncleo.El ncleo es usualmente de hierro dulce, el cual conduce las lneas de flujo magntico con relativa facilidad.Cuando la corriente circula a travs de la bobina, el ncleo llega a magnetizarseLa habilidad para controlar el tamao y direccin de la fuerza magntica hace tiles a los electroimanes.

ElectroimanesUna gran variedad de dispositivos elctricos tales como motores, disyuntores, contactores, rels, y partidores de motores usan electroimanes como principio electromagntico.

Ejemplo: relsEn el caminEn el plano del camin

Ejemplo: CPR

Ejemplo: relsEn la palaEn el plano de la pala

Ejemplo: relsEn el plano de la pala

Ejemplo: relsEn la palaEn el plano de la pala

Ejemplo: contactores en camiones de extraccin KOMATSU

Ejemplo: contactor

Elementos de proteccin de circuitosFusiblesDisyuntor

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