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CLASE 1 LEY DE OHM Y POTENCIA
PRACTICAS CLASE 1 RECORDAMOS EMPALMES
EMPALMES
Unión Western: Ofrece continuidad entre
conductores. La energía eléctrica llega por un
conductor y se traslada por el segundo
conductor (Figura 1)
Empalme en “T” o derivación: Es de gran utilidad
cuando se desea derivar energía eléctrica en
cables alimentadores adicionales y las vueltas
deben sujetarse fuertemente sobre el conductor
recto. (Figura 2a)
El empalme en “T” de Seguridad es utilizado cuando se
desea obtener mayor ajuste mecánico.
Empalme en “T” trenzado: Es un empalme más seguro y
firme que el anterior y requiere de varios pasos de
ejecución, siendo los más destacados el deshacer la trenza
y enderezar los alambres del cable derivado; introducir el cable principal en el centro del cable
derivado. (Figura 3); arrollar la mitad de los alambres del cable derivado (Figura 4) y arrollar la
otra mitad de los alambres en sentido contrario al anterior, teniendo en cuenta que las vueltas
deben quedar juntas y las puntas bien rematadas. (Figura 5).
Empalme trenzado simple o “cola de ratón”: Permite salvar la
dificultad que se presenten en los sitios de poco espacio por
ejemplo en las cajas de paso, donde concurren varios
conductores. Es conveniente terminar el empalme con un doblez
o repliegue del trenzado para darle mayor fortaleza.
CLASE 2
Potencia en CA :
P = U . I = [ voltios . amperios ] = [ VA ]
Por lo tanto la corrriente sera I = P / U
La linea de Alimentacion de nuestra vivienda es la Tension Domiciliaria de 220V o suministro
electrico y 50 HZ o 50 ciclos por segundo es la frecuencia .
Cuando nosotros en nuestras casas accionamos un interruptor o llave producimos el encendido
de una o varias lámparas que pueden estar en el Techo o en una pared
Si yo conecto un velador de una lámpara a un tomacorriente que esta en la pared y acciono el
interruptor del velador enciendo la lampara.
Entonces existen diferentes formas de encender una lampara y desde diferentes posiciones de mi
casa y esos dispositivos que utilizo forman parte de la instalación eléctrica que hay realizada y se
pueden distinguir por tipo que son:
Circuitos de tomacorrientes que están sobre las paredes usualmente a baja altura por debajo de
60cm, que permiten conectar diferentes electrodomésticos, cargadores de notebooks o celulares,
Televisores, etc. , que suministran la tensión a dichos aparatos que utilizan la tensión eléctrica de
nuestra vivienda.
Mientras que a través de los Interruptores que están entre 90 y 130cm en la pared y encienden
las lámparas de techo o incluso un Ventilador de Techo son circuitos que se denominan Circuito
de Iluminación
Entocnces tenemos 2 tipos de Cicuitos: de Iluminacion y de Tomacorrientes.
Existe hoy en dia la Reglamentacion de la Asociacion de Electrotecnia Argentina que reglamenta
y regula los tipos de circuitos electricos de una Vivienda , local u Edificio y aprenderemos esta
reglamentacion para saber que debemos cumplir a la hora de hacer una instalacion electrica .
CLASE 2 Y 3 PRACTICAS DE 4 CIRCUITOS ELECTRICOS DE ILUMINACION
CON LAMPARAS REPASO PRACTICAS
CIRCUITO PARALELO CON TOMACORRIENTE
CIRCUITO SERIE
CIRCUITO LLAVES ENCENDIDO INDEPENDIENTE
CIRCUITO DE COMBINACIÓN DOS LÁMPARAS EN PARALELO
AEA VIVIENDA UNIFAMILIAR 10KW
ENERGIA, POTENCIAS FACTOR DE POTENCIA
Un receptor eléctrico es todo dispositivo, aparato o máquina capaz de transformar
la energía eléctrica que recibe en cualquier otra clase de energía.
Hay distintos tipos de receptores eléctricos:
Receptores térmicos: son dispositivos en los que se transforma la energía en calor (estufas,
calentadores, planchas, secadores).
Receptores lumínicos: son aparatos que reciben energía eléctrica y la transforman en luz
(lámparas).
Receptores electroquímicos: son los que transforman la energía eléctrica en energía química,
dando lugar a reacciones químicas (células electrónicas).
Receptores mecánicos: es una máquina que transforma la energía eléctrica en energía mecánica
(motores eléctricos de corriente continua o alterna).
Al igual que el generador, el receptor tiene dos características propias: la fuerza contra
electromotriz y la resistencia interna.
La energía no se destruye Energía es la cantidad de trabajo que un sistema es capaz de
producir, dicha energía no se crea, no se destruye si no que se transforma. Por ejemplo, los
aparatos eléctricos absorben la energía eléctrica y la transforman en energía luminosa (bombillos,
lámparas, tubos de LED o fluorescentes, etc.), en calor (calentadores de resistencia) o también en
energía mecánica (motores).
La energía eléctrica es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de
materiales conductores. Es decir, cada vez que se acciona el interruptor de nuestra casa donde
hay una lámpara, se cierra un circuito eléctrico y se genera el movimiento de electrones a través
de cables metálicos, como el cobre y pasa por los cables y alambre metálicos de la lámpara
encendiéndola.
La potencia eléctrica Aparente es S= U.I, en corriente alterna, es la relación de paso de energía
de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un
elemento en un momento determinado. Es la potencia que entrega la compañía que suministra el
servicio eléctrico.
Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer un
trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas
maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico),
sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o
químicamente por la generación de energía eléctrica.
POTENCIA ACTIVA Y APARENTEY REACTIVA
S= U.I = [ VOLTIOS, AMPERIOS](APARENTE)
P = U. I COS Φ = [ VOLTIOS, AMPERIOS. COS Φ] = [ WATTS] o VATIOS (ACTIVA)
Q = U.I SEN Φ = potencia reactiva (PERDIDAS por efectos capacitivos e INDUCTIVOS)
La potencia activa representa la potencia útil o
sea la energía que realmente se aprovecha al conectar a un equipo eléctrico y realizar un trabajo.
Por ejemplo, la energía que entrega el eje de un motor cuando pone en movimiento un
mecanismo o maquinaria, la energía del calor que entrega la resistencia de un calentador
eléctrico o la luz que entrega una lámpara.
Pues muchos dispositivos eléctricos cuentan con capacitores e inductores eléctricos y que son en
los elementos eléctricos que producen las perdidas en un circuito eléctrico.
La energía consumida por un dispositivo eléctrico se mide en vatios-hora (Wh), o en kilovatios-
hora (kW). Normalmente las empresas que suministran energía eléctrica a la industria y los
hogares, en lugar de facturar el consumo en vatios-hora, lo hacen en kilovatios-hora (kWh). La
potencia en vatios (W) o kilovatios (kW) de todos los aparatos eléctricos debe figurar junto con la
tensión de alimentación en una placa metálica ubicada, generalmente, en la parte trasera de
dichos equipos.
Si la potencia activa es P = U. I COS Φ
entonces la corriente i será I = P / (U. COS Φ)
Para la tensión alterna: Se define el factor de potencia, f.d.p., de un circuito de corriente
alterna, es la relación entre la potencia activa, P, y la potencia aparente, S. Que es el coseno del
Angulo Φ
cos Φ = P / S , siempre menor a 1, considerando que hay perdidas eléctricas en el circuito ,
SI FUERA UN MOTOR ROZAMIENTO ( BUJES DEL ROTOR DEL MOTOR ) , CALOR POR EL
COBRE , POR HIERRO ( CICLO DE HISTERESIS ) Y POR LOS CAPACITORES QUE HAY EN
LOS MOTORES MONOFASICOS O EN LOS TUBOS FLUORESCENTES : EL ARRANCADOR Y
LAS REACTANCIAS ( BOBINAS).
¿Cuánta energía eléctrica consume un artefacto eléctrico en casa? Vea alguno y comente su
valor dar un ejemplo de un electrodoméstico.?
Un horno eléctrico suele tener una potencia de entre 950 W y 1.500 W. De esa manera, si
tenemos encendido un horno de unos 1.300 vatios (un valor medio y habitual) durante una hora, a
plena potencia, nos consumirá ese 1,3 kilovatios / hora.
PARA REALIZAR UN PLANO O DIBUJO AUTOCAD debemos saber y conocer cuáles son las
normas de dibujo para planos electricos Colores convencionales:
Baja tensión: Rojo: líneas de alimentación, circuitos, bocas , cañerías Azul: para fuerza motriz ,
cañería y tomas
REGLAMENTACION AEA
1) LINEAS Y CIRCUITOS (Punto 771.7 de la Reglamentación AEA)
Los circuitos DEBERAN SER COMO MINIMO BIPOLARES.EN NINGUN CASO se aceptan
circuitos con neutro común y protecciones unipolares. Los circuitos de una instalación pueden ser:
CIRCUITOS PARA USOS GENERALES: Son circuitos monofásicos que alimentan bocas de
salida de Iluminación y de Tomacorrientes.
CIRCUITOS DE ILUMINACION DE USO GENERAL (IUG) : Son circuitos, en cuyas bocas de
salida podrán conectarse artefactos de iluminación, de ventilación, combinaciones de ellos u otras
cargas unitarias cuya corriente de funcionamiento permanente no sea superior a 10 A.NO SE
PUEDEN UTILIZAR EN INTEMPERIE. ESTE CIRCUITO CONTARÁ CON PROTECCION EN
AMBOS POLOS NO MAYOR A 16 A (valor de la llave electromagnética mínima que deberíamos
utilizar) y su número MAXIMO de bocas será 15.
CIRCUITOS DE TOMAS DE USO GENERAL (TUG); Son circuitos, en cuyas bocas de salida
podrán conectarse cargas unitarias cuya corriente de funcionamiento permanente no sea superior
a 10 A por medio de Tomacorrientes 2P+T de 16 A.NO SE PUEDEN UTILIZAR EN
INTEMPERIE.ESTE CIRCUITO CONTARA CON PROTECCION EN AMBOS POLOS NO
MAYOR A 16 A para tomas 2P+T de 10 A y cuando los tomacorrientes son 2P+T de 16 A esta
PROTECCION SERA DE 20 A. Su número máximo de bocas será 15.
CIRCUITOS PARA USOS ESPECIALES: Son circuitos monofásicos que alimentan cargas que
NO SE PUEDEN MANEJAR CON CIRCUITOS DE USO GENERAL.
CIRCUITOS DE ILUMINACION DE USO ESPECIAL (IUE): Son circuitos, en cuyas bocas de
salida podrán conectarse artefactos exclusivamente de iluminación cuya corriente de
funcionamiento permanente no sea superior a 20 A. ESTE CIRCUITO CONTARÁ CON
PROTECCION EN AMBOS POLOS NO MAYOR A 32 A y su número MAXIMO de bocas será 12.
CIRCUITOS DE TOMAS DE USO ESPECIAL (TUE): Son circuitos, en cuyas bocas de salida
podrán conectarse cargas unitarias cuya corriente de funcionamiento permanente no sea superior
a 20 A por medio de Tomacorrientes 2P+T de 20 A o de 16 A. ESTE CIRCUITO CONTARÁ CON
PROTECCION EN AMBOS POLOS NO MAYOR A 32 A y su número máximo de Bocas será 12.
CIRCUITOS PARA USOS ESPECÍFICOS (ACU): Son circuitos monofásicos o trifásicos que
alimentas cargas NO comprendidas en las definiciones anteriores (Circuitos de Alimentación de
Carga Única). SU DIMENSIONAMIENTO ES RESPONSABILIDAD DEL PROYECTISTA.
CLASE 4 AEA 90364 2018
REGLAMENTACION AEA Una forma aprender a calcular la Instalación eléctrica de una vivienda
o de un local o industria es: Aprender la reglamentación AEA. 2) Si desconocemos la vivienda y
sus requerimientos lo que hacemos es aplicar los requisitos mínimos de la reglamentación a cada
circuito, 3) cumplir también cuando diseñamos la cañería por reglamentación es de 7/8 de
pulgada la mínima sección de la cañería o 4) dibujamos el plano y calculamos los consumos y la
demanda de potencia máxima simultanea de nuestra INSTALACION .
Referencias básicas a utilizar para confeccionar EL PLANO dela instalación eléctrica.
BOCA DE CENTRO (CONSUMO) CIRCUITO IUG ILUMINACION OCTOGONAL
LLAVE O INTERRUPTOR (SIN CONSUMO) IUG1 RECTANGULAR
TOMACORRIENTES DE COLOR ROJO CIRCUITO TUG 1 RECTANGULAR
BOCA DE PARED DE ILUMINACION IUG1 OCTOGONAL
VIDEOS SOBRE TEMAS DE INTERES
https://youtu.be/VRZhtn8ABOA
Porque estudie ingeniería eléctrica
https://www.rubenlijo.com/libros-sobre-energia-y-electricidad-las-referencias-de-sigueme-la-
corriente/
ley de biot- savart https://youtu.be/icjJRpoDqOc
¿Qué es el Factor de Potencia? ¿Para qué sirve? ⚡ Sígueme la Corriente RUBEN LIJO
https://youtu.be/_mvA-LP2n_w
1 https://www.youtube.com/watch?v=P-3MW99sWMU
transporte de energía alterna y distribución
2 https://www.youtube.com/watch?v=a1xv_w117Hc&t=0s
3 https://www.youtube.com/watch?v=xVe0dSmphsI&t=0s
4 https://www.youtube.com/watch?v=Tuf1ifzfgIo&t=0s
5 https://www.youtube.com/watch?v=o9-36RoISVk&t=0s
6 https://www.youtube.com/watch?v=VwkQStXUFh0&t=0s
7 https://www.youtube.com/watch?v=andu3xbSKyM&t=0s
8 baterías Solares https://youtu.be/ITcDOudqPJw
CALCULO DE BOCAS DE CONSUMO Y CAJAS
PLANO DE LA VIVENDA TP1 CONTAR BOCAS DEL PLANO EN SU CIRCUITO
EXIGENCIAS SOBRE UNA INSTALACION ELECTRICA ( INFORMACION )
Como saber y diferenciar las bocas y que tipo de caja tiene lo veremos en la primera tabla donde
nos piden la cantidad de bocas que están los ambientes que hay circuitos de Iluminación y
tomacorrientes donde tendremos:
1) bocas de techo con lámparas que usan cajas octogonales y de circuitos de iluminación
2) bocas de pared con llaves o interruptores cajas rectangulares en el circuito de iluminación
3) las bocas de pared de iluminación también usan cajas rectangulares para las llaves o
interruptores .
Puede haber en los circuitos de iluminación un ventilador que es el caso del dormitorio 2 en el
circuito IUG1 y debemos sumar su consumo a las lámparas del cuarto y así sumaremos el
consumo de 60 a 75 W o sea el valor de la potencia del mismo. Si estuviera dibujado en el plano
En la cocina debe haber mínimo: 2 tomacorrientes en el circuito TUG1 de hasta 200w. Las llaves
y bocas de techo de iluminación en el circuito IUG1.
En los Dormitorios/ oficinas o Talleres hay conectados en los tomacorrientes: dispositivos como
PC, impresora, televisor, etc. Considerar más de 2 tomacorrientes.
COMPLETAR LOS AMBIENTES : DEBEN CONTAR LAS CAJAS
PLANO DE LA VIVIENDA TP1 BOCAS DE LA VIVIENDA
Ambiente
IUG1 TUG1 TUG2 MBT APM
TUE
1
TUE
2
Octog Rect Rect Rect Rect Rect Rect Rect
Cocina
Living-
comedor
Hall Ent
Pasillo 1
Oficina2
Patio
Baño
Oficina1
cajas
Rect
TOTALES DE
BOCAS
Cajas
Octog
LA DESCRIPCION DE LOS CONDUCTORES DE UNA CAÑERIA
CLASE 4 TABLEROS Y COMPONENTES DE LA INSTALACION ELECTRICA
Tipos de TABLEROS
ELECTRICOS
 Tableros seccionales
 Tableros de distribución de
baja tensión
 Centros de control de
motores
 Tableros de transferencia
 Tableros de control
 Tablero de automatismos
 Tableros especiales
 Tableros de tomas
VISTA DE FRENTE O TOPOGRAFICA DE UN TABLERO
CLASE 4 PRACTICAS CON CIRCUITOS ELECTRICOS Y AUTOMATISMOS
BREVE INTRODUCCION TEORICA A LOS MOTORES Y CONTACTORES
DIGA SI ALGO DE ESTE PLANO DE
CONEXIONES ESTA MAL
PROTECCIONES Y COMPONENTES DE UNA INSTALACION ELECTRICA
PARA AUTOMATIZACION Y MOTORES
Disyunto Diferencial : Un interruptor diferencial (ID),
también conocido como RCD, RCCB, GFCI o dispositivo
diferencial residual (DDR), es un dispositivo
electromagnético que se coloca en las instalaciones
eléctricas de corriente alterna con el fin de proteger a las
personas de accidentes provocados por el contacto con
partes activas de la instalación (contacto directo) o con
elementos sometidos a potencial debido, por ejemplo, a
una derivación por falta de aislamiento de partes activas
de la instalación (contacto indirecto). También protegen
contra los incendios que pudieran provocar dichas
derivaciones.
Es un dispositivo de protección muy importante en toda
instalación, tanto doméstica como industrial, que actúa
conjuntamente con la puesta a tierra de enchufes y masas
metálicas de todo aparato eléctrico. De esta forma, el ID
desconectará el circuito en cuanto exista una derivación o defecto a tierra mayor que su
sensibilidad. Si no existe la conexión a tierra y se
produce un contacto de un cable o elemento activo
a la carcasa de una máquina, por ejemplo, el ID no
se percatará hasta que una persona no aislada de
tierra toque esta masa; entonces la corriente
recorrerá su cuerpo hacia tierra provocando un
defecto a tierra y superando ésta la sensibilidad del
ID, que disparará el corte de la corriente,
protegiendo a la persona y evitando así su
electrocución.
Interruptor termo magnético
Interruptor termo magnético
Protege los conductores de la instalación de
las sobrecargas y los cortocircuitos.
Este tipo de interruptor está provisto de una
palanca que cambia de posición
automáticamente (ON-OFF) cuando se
sobrepasa la potencia máxima contratada o
la prevista en un circuito, o hay una conexión
accidental y directa entre los dos
conductores del circuito.
Tomacorriente
Los circuitos eléctricos alimentan los
tomacorrientes a través de las cajas de paso y de los
interruptores.
Los tomacorrientes pueden ser visibles (estar
colocados encima de la pared) o estar empotrados.
En este último caso, para colocarlos primero hay que
hacer los agujeros necesarios en la pared.
Portalámparas
Es el accesorio en el que se conectan los lámparas.
En el mercado existen diferentes modelos de
ROSCA tipo Édison E27 la mas usada u otro tipo
como GU10 que son zócalos .
Los más usados son los que van atornillados a las
cajas empotradas y los colgantes.
Interruptor simple
Cumple la función de cortar y dar paso a la
energía en los circuitos eléctricos.
Cuando la vivienda es de material noble, se
recomienda usar interruptores
empotrados. Cuando es de material
rústico, se deben utilizar interruptores
visibles.
CAÑERIAS
Los Conductores o los cables que conducirán la electricidad a las lámparas, interruptores y
tomacorrientes deben estar protegidos. Para
ello se utilizan tubos y curvas de PVC o de
chapa, de manera que el circuito se adapte a la
estructura de la vivienda y otros accesorios
Tubos y curvas de hierro y plástico
Caja para empotrados de hierro y PVC
Las cajas rectangulares son usadas para
adosar los tomacorrientes e interruptores por medio
de tornillos. Las cajas octogonales se usan como
cajas de paso de alimentación o bocas de techo
y pared o derivación en las que se hacen los
empalmes de derivación o continuación. Las cajas cuadradas son cajas de paso.
ACCESORIOS Conectores: sirven para unir los caños con las cajas.
Abrazaderas
Sirven para sujetar adecuadamente los tubos de PVC o Metal a
las paredes o techos de la vivienda.
ILUMINACION TIPOS DE LAMPARAS O TUBOS
LAMPARA DE LED
Este tipo de foco es recomendado para iluminar los ambientes
de cualquier vivienda, porque su consumo de energía es muy
bajo. Vienen en diferentes intensidades y colores, desde los
blancos fríos hasta los más cálidos, por lo que son utilizados
tanto para usos domiciliarios como comerciales. Esta
LAMPARA es rosca E27
Tubo fluorescente
Son más eficientes que las lámparas incandescentes, pero
menos eficientes que los Lámparas ahorradores o de bajo consumo o LED. En el mercado se
pueden conseguir equipos armados con uno o más tubos fluorescentes y con todos sus
componentes listos para conectarlos a los cables de alimentación. Aquí pueden verse las
instrucciones de cómo armar el circuito de tubos fluorescentes
Conductores eléctricos
Los conductores o cables eléctricos son los elementos que conducen la corriente eléctrica a las
cargas o que interconectan los mecanismos de control.
En un circuito eléctrico, los conductores deberán ser fácilmente identificables. Esta identificación
se realiza mediante los colores que presentan los aislamientos de los conductores o cables:
 Neutro: Celeste
 De fase: rojo , Negro y Marrón para trifásica y Marrón para la monofásica
 De protección (tierra): amarillo con verde, amarillo o verde
¿QUÉ ES UN RELÉ?
Un relé es una solución de interrupción de potencia que puede usarse para asignar energía sin
tener que abrir y cerrar un conmutador de forma manual. Para conectar y desconectar la energía,
un relé solo requiere una pequeña señal eléctrica. Esta señal actúa como un "conserje"
metafórico para una señal eléctrica mucho más grande. La capacidad de tener un control de baja
potencia sobre una señal de alta potencia es el motivo por el cual los relés han sido tan
importantes en toda la historia de la electrónica.
Relé electromecánico (EMR)
Un relé electromecánico usa una pieza móvil física para conectar los contactos dentro del
componente de salida del relé. El movimiento de este contacto se genera mediante fuerzas
electromagnéticas provenientes de la señal de entrada de baja potencia, lo que permite completar
el circuito que contiene la señal de alta potencia. El componente físico dentro del relé
electromecánico suele hacer el sonido de un "clic", lo cual puede resultar útil en algunas
situaciones, aunque esto puede generar arcos internos y demora relativamente mucho tiempo
para moverse.
Relé de estado sólido (SSR)
Un relé de estado sólido (SSR en inglés) es un dispositivo interruptor electrónico que conmuta
el paso de la electricidad cuando una pequeña corriente es aplicada en sus terminales de control.
Los SSR consisten en un sensor que responde a una entrada apropiada (señal de control), un
interruptor electrónico de estado sólido que conmuta el circuito de carga, y un mecanismo de
acoplamiento a partir de la señal de control que activa este interruptor sin partes mecánicas.
El relé puede estar diseñado para conmutar corriente alterna o continua. Hace la misma función
que el relé electromecánico, pero sin partes móviles.
Los relés de estado sólido utilizan semiconductores de potencia como tiristores y transistores para
conmutar corrientes hasta más de 100 amperios. Los relés SSR pueden conmutar a muy altas
velocidades (del orden de milisegundos) en comparación a los electromecánicos, y no tienen
contactos mecánicos que se desgasten. A la hora de aplicar este tipo de relés debe tenerse en
cuenta su baja tolerancia para soportar sobrecargas momentáneas, comparado con los relés
electromecánicos, y su mayor resistencia al paso de la corriente en su estado activo.
Según a quién le pregunte, los relés de estado sólido son la solución de interrupción de
potencia superior, pero otros insisten en que los relés electromecánicos son la opción obvia.
¿Quién tiene razón y por qué motivos? Para responder estas preguntas, analizaremos las
diferencias entre los relés electromecánicos y de estado sólido, comprenderemos su
funcionamiento y compararemos las especificaciones de rendimiento en diversos niveles.
Un relé de estado sólido podría ser el arquetipo de la industria de los semiconductores. Los SSR
usan una señal eléctrica de baja potencia para generar una señal de semiconductor óptico,
generalmente un octoacoplador, que transmite y energiza la señal de salida. Cuando se activa, la
señal óptica de entrada actúa como el "conmutador" que permite que una señal de alto voltaje
pase a través del componente de salida del SSR. Existen varias formas de hacer esto, aunque la
característica en común entre todas ellas es la falta de piezas móviles, y por esto se los conoce
como relés de estado sólido.
Ambas tecnologías se pueden usar para aplicaciones de calefacción, iluminación, control de
movimiento y más. Sin embargo, los relés de estado sólido son superiores a los relés
electromecánicos en CASI todas las categorías comparativas. Los relés electromecánicos son
una tecnología algo antigua que usa un enfoque de diseño mecánico simple, mientras que
los relés de estado sólido son mucho más recientes y avanzados; y sí, también son más
complejos. Se puede argumentar que un producto complejo no tiene por qué ser mejor que otro
similar, pero más simple y que haga la misma tarea. Sin embargo, un SSR más complejo podría
superar la contienda cuando se trata de rendimiento.
Acoplamiento: La señal de control debe acoplarse al circuito de control de una forma que se
Para CA (bi-direccional) se suele emplear un TRIAC que consta de dos SCR conectados en
direcciones opuestas. Los TRIAC se utilizan porque la corriente alterna está constantemente
cambiando de dirección; cuando la puerta del TRIAC deja de recibir corriente, el TRIAC cortará el
paso de electricidad cuando el ciclo de la alterna pase por 0 (que sucede cada 20 ms si es de 50
Hz), por lo que nunca se interrumpe el paso en un pico de la alterna, evitando los altos voltajes
transitorios que de otra forma se producirían si se interrumpiera el paso bruscamente debido al
colapso repentino del campo magnético sobre el inducido. Esta propiedad se denomina
conmutación en "paso por cero".1
Los SSR se diferencian por una serie de parámetros incluyendo voltaje de activación y corriente,
voltaje de salida y límite de corriente momentánea admitida, si es de CC o CA, la caída de
voltaje o la resistencia interna que afecta a la corriente de salida, la resistencia térmica, y los
parámetros eléctricos y térmicos para un área de operación segura (p.e., no superando nunca el
70% del amperaje y temperatura tope indicado por el fabricante para alargar su vida útil).
ACTIVIDAD CLASE 4 BUSQUE FOTOS DE MATERIALES ASIGNADOS SEGÚN LA
SIGUIENTE TABLA ( VALIDO PARA 4TO AÑO )
Deben averiguar en Internet buscando precios en sitios como Mercado Libre, EASY o SODIMAC
.Averigüe el precio de su Lampara de LED y además también averiguar el precio del Ítem que se
encuentra a continuación de su Apellido en la misma fila el precio unitario. y las fotos de los 2
artículos que le toca averiguar su lampara y el otro Ítem asignado a cada uno de Uds.
valor a usar en el cálculo y
comprar LAMPARA TABLA DE COSTOS
Grup
o APELLIDO
Wat
t Ítem
Especifica
ción
PRE
CIO
Canti
dad
CO
STO
A BARRETO 11
Rollo de
cable 2,5MM2 3
Rollo 100m AZUL,
MARRON Y V/A
A
CORREA
GIMENEZ 12
Rollo de
cable 10mm2 1 Rollo de 100M
A
GARCIA
GAMBA 14
Rollo de
cable
Retorno 1,5MM2 2 Rollo de 100M
A
GONZALEZ
DANESI 15
Rollo de
cable 4MM2 2
Rollo de 100M Azul
y Marrón
A
MOLLO
YUDRA 16
Cajas de
paso
10 cm x
10cm 8
Cajas de paso
Genrod
A RAMOS 17
Conectores
para caño De 7/8 200 Conectores Tofema
B
ALBORNOZ
MOLERO 6
Tiras de
caños
2metros
3metros
7/8" 30 Caños tecnocom
B
ARAGON
PIERANGELI 7
Llaves de
combinación
Modulo
Completo 6
Llaves Kalop o Sica
o Jeluz
B
BARREDO
GRANT 8 De 1 punto
Modulo
Completo 20
Llaves Kalop o Sica
o Jeluz
B BUTKUS 9
Tomas
dobles
Modulo
Completo 16
Kalop o Sica o
Jeluz
B DESSE 10
Porta
lámparas
ROSCA
E27 12
Con cables o
Chicote E27
B NOTTA 20
Cajas
rectangulares
5 CM X
10CM 30 Chapa Hierro
B
VARGAS
CAPO 19
Cajas
octogonales 9 X 9 15 Chapa Hierro
D Lampara de led xx
Lampara
LED E27 XX W 15
Averigua cada
estudiante el precio
CLASE 5 PROYECTO CALCULO DE LA INSTALACION
Cando tengo que calcular sin conocer quien utilizara la vivienda y que usa tendrá pues puede ser
un local me aseguro de calcular en base a las tablas y reglamentación para evitar que los
circuitos no estén bien dimensionados:
Si ya tenemos el proyecto planteado y hecho el plano veremos cómo hacer el PROYECTO y la
forma de conexión de Cañerías y dibujar el plano en AUTOCAD o una hoja croquis en escala.
Antes de trazar los circuitos debemos saber que para nuestro proyecto de AUTOCAD y que
utilizaremos en circuitos al dibujar o diseñar la instalación.
Los circuitos deben distribuirse desde el Tablero Seccional y su trazado debe ir abriéndose como
las ramas de un árbol.
ACTIVIDAD PRÁCTICA EN UN PLANO
DIBUJAR BOCAS Y CANERIAS EN EL PLANO PROVISTO POR EL DOCENTE
DIBUJAR LAS CAÑERIAS Y BOCAS DE ILUMINACION Y TOMACORRIENTES Rojo: en los
circuitos de Iluminación IUG2 se contarán las bocas de PARED y/o de CENTRO e interruptores o
hacerlo para cada ambiente y escribir el valor de la cantidad de bocas en la tabla.En circuitos de
TUG se contarán Los tomacorrientes de color rojo.
TABLA DE BOCAS
Ambiente
IUG1 TUG1 TUG2 MBT APM
TUE
1
TUE
2
Octog Rect Rect Rect Rect Rect Rect Rect
Cocina
Living-comedor
Dormitorio 2
Pasillo 1
Dormitorio 1
Dor 3 /Taller
Baño 1
Baño 2
Pasillo2 D1
Balcon 1 D1
Total cajas
Rect
TOTALES DE
BOCAS
Total Cajas
Octog
FORMA CORRECTA DE HACER CAÑERIAS EN UNA INSTALACION ELECTRICA
Así se materializa.
Vemos como se ubican las cañerías.
Pueden pasar por losa para atravesar un local.
Muy importante.
Ejemplo para que vean lo que no deben hacer
ESTA ES LA FORMA CORRECTA DE CONECTAR
¿Cuantos conductores pasan por cada tramo?
¿Cuantos conductores pasan por cada tramo de cañería? Observemos la diferencia en los
interruptores de "Combinación· Estos tienen tres bornes. Como siempre, el conductor Neutro se
conecta a la Boca. El Vivo se conecta a uno de los interruptores. Se debe hacer un puente
conectando dos bornes de los interruptores entre si.
¿Cuantos conductores pasan en cada tramo de cañería?La electricidad no es agua. No puede
haber uniones en "T". Recordemos cada tramo de cañería debe completarse con los datos
correspondientes; Cantidad de conductores por tramo, sección de los mismos. No olvidar la
protección eléctrica. y diámetro de la cañería.
ACTIVIDAD TEORICO PRACTICA CON MOTORES CADESIMU
APRENDER Y REALIZAR EL DISEÑO CON EL PROGRAMA CADESIMU CIRCUITO DE
ARRANQUE DE MOTOR, AUTOENCLAVAMIENTO E INVERSION DE GIRO
ROTECCIONES, RELE Y CONTACTORES, LLAVE TERMOMAGNETICA REPASO
EL RELÉ O RELEVADOR es un dispositivo
electromagnético. Funciona como un interruptor
controlado por un circuito eléctrico y que por medio de
una bobina arrollada en un carrete plástico y un
núcleo de hierro ( como un transformador de una sola
bobina o devanado) al circular corriente por la bobina se
crea un electroimán y el campo magnético que se crea ,
atrae un hierro móvil o armadura que cierra o hace
funcionar al relé y la armadura se une al núcleo de hierro
del relé y que estará imantada a este núcleo mientras la
bobina este energizada y cierra el circuito que acciona
un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o
cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Mira las
figuras
EL CONTACTOR es un dispositivo de
accionamiento. Que es una de las piezas clave
en la automatización actual de un motor
eléctrico , luces o máquinas eléctricas (
agujereadoras , sierra eléctricas industriales ,etc
. Su correcto y eficiente desempeño es muy
importante para establecer procesos autómatas
estables. Los motores eléctricos están
vinculados directamente con accionamientos,
muchas veces cíclicos, en diversas áreas.
Su principal aplicación es la de efectuar maniobras de apertura y cierra de circuitos eléctricos
relacionados con instalaciones de motores. Excepto los pequeños motores, que son accionados
manualmente o por relés, el resto de motores se accionan por contactores.
Pero, así como el motor eléctrico es elemento clave, éste a su vez requiere de una pieza vital
para su buen desempeño: el contactor es un dispositivo que tiene por función habilitar o cortar un
flujo de corriente. Este equipo electromecánico posee un un relé o relevador ( una bobina
eléctrica con contactos o móviles ) que puede ser manipulado a distancia SUS BORNES SON
A1 Y A2 y es clave en el funcionamiento de motores para automatización. Que al activar se
permite la unión de 2 , 3 , 4 contactos que activan el funcionamiento de un motor trifásico los
contactores tiene además si son tripolar contactos de entrada impares 1 ,3 ,5 y 11, 13
(ambos contactos auxiliares que se numerar 11, 12, 13, 14 ) y de salida 2 , 4 , 6 y 12 , 14 (
auxiliares)
La función entonces del contactor es la de abrir o cerrar circuitos eléctricos vinculados a motores
eléctricos para maniobras con motores eléctricos : arranque , parada , inversion de giro y
arranque estrella y / o triángulo .
El contactor está formado por 4 piezas:
Carcasa: la base en donde se conectan los conductores.
Bobina: encargada de transformar la corriente eléctrica.
Núcleo: apoya el flujo que genera la bobina.
Armadura: el elemento que cierra el circuito una vez que la bobina se ha energizado.
Los elementos de protección pueden estar integrados dentro de los propios equipos. Por ejemplo
muchos interruptores pueden tener integrados algunas funciones de protección, como la acción
diferencial, un magneto-térmico o un fusible. Estas protecciones se podrían reflejar en el unifilar si
se considera adecuado.
Interruptor: Es un equipo electromecánico capaz de establecer o interrumpir el paso de corriente.
Su función principal es de protección, aunque muchas veces puede cumplir también una función
de control (energizando y desenergizando los sistemas eléctricos)
Seccionador: Es un equipo electromecánico capaz de mantener aislada eléctricamente una
instalación según las especificaciones, y señalizar adecuadamente su estado.
Su función principal es de seguridad de las personas y equipos.
Nota: Normalmente, un seccionador no está diseñado para interrumpir el paso de la
corriente en carga.
Interruptor-seccionador: Es un equipo electromecánico con las ventajas de un interruptor y de
un seccionador.
Capaz de establecer o interrumpir el paso de corriente y capaz de mantener aislada
eléctricamente una instalación según las especificaciones señalizando adecuadamente su estado.
En muchas ocasiones en los unifilares eléctricos se representará parte de las protecciones
eléctricas.
Otras acciones de protección son realizadas por equipos específicos con esta función, como los
relés de protección.
Las llaves termo magnéticas usadas en contactores existen en 2 tipos los comúnmente llamados
interruptor o llave termo magnética o magnetotérmicos y los disyuntores termo magnéticos para
motores con regulación de la corriente de funcionamiento que depende del motor o necesidad del
circuito eléctrico a alimentar llamados también Guarda motores .
FUSIBLES
Se denomina fusible a un dispositivo constituido por un soporte adecuado y un filamento o lámina
de un metal o aleación de bajo punto de fusión que se intercala en un punto determinado de una
instalación eléctrica para que se funda (por efecto Joule) cuando la intensidad de corriente supere
(por un cortocircuito o un exceso de carga) un determinado valor que pudiera hacer peligrar la
integridad de los conductores de la instalación con el consiguiente riesgo de incendio o
destrucción de otros elementos.
LLAVES SECCIONADORAS:
Un seccionador o desconectador es un componente electromecánico que permite separar de
manera mecánica un circuito eléctrico de su alimentación, garantizando visiblemente una
distancia satisfactoria de aislamiento eléctrico. El objetivo puede ser, por ejemplo, asegurar la
seguridad de las personas que trabajen sobre la parte aislada del circuito eléctrico o bien eliminar
una parte averiada para poder continuar el funcionamiento con el resto del circuito.
Seccionador portafusiles: En baja tensión, el dispositivo incorpora en ocasiones un fusible,
haciendo las veces de seccionador y porta fusibles.
Seccionador de puesta a tierra: Para trabajos y reparaciones en algunas partes de los circuitos
eléctricos, suele ser un requisito de seguridad que dicha parte esté conectada a tierra durante los
trabajos. En ese caso, se deben cerrar los correspondientes seccionadores de puesta a tierra.
L A DIFERENCIA AL MENOS QUE SE ESPECIFIQUE, UN SECCIONADOR DE
UN DISYUNTOR O DE UN INTERRUPTOR, NO TIENE MECANISMO DE SUPRESIÓN
DEL ARCO ELÉCTRICO Y POR TANTO CARECE DE PODER DE CORTE.
LOS RELÉS TÉRMICOS O RELÉVADORES TÉRMICOS de sobrecarga son los aparatos más
utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas débiles y prolongadas. Se pueden
utilizar en corriente alterna o continua.1Este dispositivo de protección garantiza : optimizar la
durabilidad de los motores, impidiendo que
funcionen en condiciones de calentamiento
anómalas. La continuidad de explotación de las
máquinas o las instalaciones evitando paradas
imprevistas y volver a arrancar después de un
disparo con la mayor rapidez y las mejores
condiciones de seguridad posibles para los
equipos y las personas.
Principio de funcionamiento de los relés
térmicos
Los relés térmicos poseen tres biláminas
compuestas cada una por dos metales con
coeficientes de dilatación muy diferentes unidos
mediante laminación y rodeadas de un bobinado
de calentamiento.
Cada bobinado de calentamiento está conectado en
serie a una fase del motor. La corriente absorbida
por el motor calienta los bobinados, haciendo que
las biláminas se deformen en mayor o menor grado
según la intensidad de dicha corriente. La
deformación de las biláminas provoca a su vez el
movimiento giratorio de una leva o de un árbol unido
al dispositivo de disparo.
Si la corriente absorbida por el receptor supera el
valor de reglaje del relé, efectuado previamente
mediante el selector de corriente incorporado en el
mismo, las biláminas se deformarán lo bastante
como para que la pieza a la que están unidas las
partes móviles de los contactos se libere del tope de
sujeción. Este movimiento causa la apertura brusca
del contacto del relé intercalado en el circuito de la
bobina del contactor y el cierre del contacto de
señalización. El rearme no será posible hasta que se
enfríen las biláminas.
Vamos a conectar en un circuito el contactor para el arranque de un motor trifásico en directa con
un Contactor Trifasico y una llave termomagnetica de un solo polo solo ( corta solo la Fase )
Si te fijas la bobina se activa a través de un interruptor por una fase y el neutro (L1 y N), es decir
a 220V. Se conecta a los bornes A1 y A2 del contactor real.
El motor trifásico se activa a través de los contactos principales del contactor con las 3 fases (L1,
L2 y L3), por ejemplo, a 380V. Se conecta en los contactos reales del contactor de fuerza 1-2, 3-
4, 5-6. Los contactos 13-14 y 21-22 son para el circuito de control que luego veremos.
Cuando activamos el Interruptor le llega corriente a la bobina y el contactor se enclava cerrando
los contactos principales y arrancando el motor electrico.
Cuando desconectamos la corriente a la bobina mediante el interruptor, deja de llegarle corriente
a la bobina y los contactos vuelven a la posición de reposo haciendo que el motor se pare. Este
es un arranque básico y directo, luego veremos algunos circuitos más para los arranques de
motores trifásicos, como por ejemplo el arranque estrella-triángulo.
Como ves en los circuitos de los contactores se distinguen dos circuitos diferentes, el circuito de
mando, que será el que active o desactive la bobina y el circuito de fuerza, que será el que
arranque o pare el motor.
El circuito de mando suele ser un circuito a menor tensión e intensidad que el circuito de fuerza.
De ahí que los contactos principales o de fuerza sean más gordos que los auxiliares.
En el esquema anterior no hemos usado los contactos auxiliares, solo el de la bobina, pero ya
verás como se utilizan, por ejemplo, para la autoalimentación.
Una de las características básicas de un contactor es su posibilidad de maniobra en circuitos
sometidos a corrientes muy fuertes, en el circuito de fuerza, pero con pequeñas corrientes en el
circuito de mando. Con una pequeña corriente (circuito de mando) podemos accionar un circuito
de fuerza con mucha potencia o corriente.
PRACTICA CADESIMU EJEMPLOS
SIMBOLOGIA : En el CADESIMU la llave termo magnética es llamado disyuntor ( porque se
regula la corriente pero su dibujo es igual a la llave termo magnética )o PIA y el disyuntor
diferencial se llama diferencial .
Contactos 95 y 96 del relevador o relevo termico
Contactos 11 y 12 boton O PULSADOR de parada contacto cerrado
CONTACTOS 13 14 O 23 24 DEL BOTON O PULSADOR DE MARCHA CONTACTO ABIERTO
CONTACTOS AUXILIAR 13 14 DEL CONTACTOR PRINCIPAL
BOBINA DEL CONTACTOR TERMINALES A1 Y A2 o a y b
PULSADORES :BOTONES DE MARCHA PARADA Y CONMUTACION
https://youtu.be/1Hknk8ewF6o
PERDON DE ANTEMANO , ES UN POCO ZAFADO , ES ARGENTINO , VEAN ESTE VIDEO
PARA COMENZAR , CUIDADO 400 MIL CABALLOS??
VIDEOS
VIDEOS DE ARRANQUE CON PULSADORES Y PROTECCIONES
https://youtu.be/MYJa3XiQSoY
CIRCUITO DE ENCLAVAMIENTO
https://youtu.be/be7hJeADQ28
CIRCUITO DE ENCLAVAMIENTO
https://youtu.be/mvEyACNp1Cc
CONEXIÓN DE UN MOTOR TRIFASICO DE ALTERNA CON PROTECCIONES Y
ACCIONAMIENTOS EMPEZANDO EN DIRECTA . AL NORMA ES SIMILAR A LA
REGLAMENTACION ARGENTINA AEA
RELEVO TERMICO
https://youtu.be/r0Sk5N73urA
ACTIVIDAD PRÁCTICA EN CLASE PRESENCIAL CLASE PRÁCTICA: CIRCUITOS
ESPECIALES: RELEVADOR
O CIRCUITO DE
CERRADURA MAGNETICA
12V Y PORTERO DE 2
HILOS
CONEXIONADO DE TABLERO ROKER DE 8 MODULOS
ACTIVIDAD
CONECTAR EL DISYUNTOR Y
LAS LLAVES
TERMOMAGNETICAS DE UN
TABLERO DE 8 MODULOS POR
MEDIO DE UNA BORNERA POR
POTENCIAL
BORNERA DE
CONEXIONES
en tableros
eléctricos
ACTIVIDAD DIBUJAR EN CADESIMU
Los gráficos deberan ser realizados en CADESIMU
CLASE 6 AUTOCAD DIAGRAMA UNIFILAR DEL TABLERO
DIBUJO AUTOCAD REALIZAR EL PLANO EN AUTOCAD DE LA VIVENDA O INDUSTRIA
Baja tensión:Rojo: líneas de alimentación, circuitos, bocas y Llaves y tomacorrientes
Azul: tomacorrientes USOS ESPECIALES o Fuerza Motriz
Reitero:
1) Mira la representación gráfica del plano eléctrico de la vivienda y fíjate cuales son las
referencias eléctricas y como se dibuja los símbolos que las representan. Dibuja las bocas de
techo, llaves y tomacorrientes.
Dibuja de acuerdo al color cada boca y luego contaremos el total por circuito y las pondremos por
ambiente en una tabla.
Muy importante es saber hacer el esquema unifilar para conocer como es el conexionado del
Tablero principal y sus conexiones posteriores:
Pasos necesarios a cumplir para un adecuado cálculo de la instalación ELÉCTRICA y la
realización del presente cálculo se tuvo en cuenta la edición del año 2018 del Reglamento de la
AEA.
REGLAMENTACION AEA 5TO AÑO ELECTRICA CALCULO HASTA 11KVA
1. SUPERFICIE
SE TOMA COMO BASE UNA UNIDAD HABITACIONAL DE HASTA 200M2 EJEMPLO UN
EDIFICIO O LOCAL O INDUSTRIA (VER PLANO) CON UN MOTOR TRIFASICO.
2. DEMANDA
LA DEMANDA MÁXIMA SIMULTÁNEA MAYOR DE 6000VA.
3. NÚMERO DE CIRCUITOS
SEGÚN EL PUNTO 2.5.3 DEL REGLAMENTO, SIENDO UNA INSTALACIÓN DE
ELECTRIFICACIÓN MEDIA, SERÁ COMO MÍNIMO:
UN CIRCUITO PARA BOCAS DE ALUMBRADO.
UN CIRCUITO PARA TOMA CORRIENTE.
UN CIRCUITO PARA USOS ESPECIALES.
4. NÚMERO MÍNIMO DE PUNTOS DE UTILIZACIÓN
O BOCAS PARA ALUMBRADO Y TOMACORRIENTES:
SALA DE ESTAR Y COMEDOR:
– UNA BOCA DE TOMACORRIENTE POR CADA 6 METROS CUADRADOS DE SUPERFICIE.
– UNA BOCA DE ALUMBRADO POR CADA 20 METROS CUADRADOS DE SUPERFICIE.
DORMITORIO:
– TRES BOCAS DE TOMACORRIENTES.
– UNA BOCA DE ALUMBRADO.
COCINA:
– TRES BOCAS DE TOMACORRIENTES.
– DOS BOCAS DE ALUMBRADO.
NOTA: SI SE PREVEE ARTEFACTOS DE UBICACIÓN FIJA (EXTRACTORES, ETC.) SE
INSTALARÁ UN TOMACORRIENTE PARA CADA UNO DE ELLOS.
BAÑO:
UNA BOCA DE ALUMBRADO.
UNA BOCA DE TOMACORRIENTE.
VESTÍBULO:
UNA BOCA DE ALUMBRADO.
UNA BOCA DE TOMACORRIENTE POR CADA 12 METROS CUADRADOS.
PASILLOS:
UNA BOCA DE ALUMBRADO.
UNA BOCA DE TOMACORRIENTE POR CADA 5 METROS DE LONGITUD.
5. DETERMINACIÓN DE LA CARGA ACONSIDERAR EN EL CALCULO TOTAL
LA POTENCIA CONSUMIDA (PUNTO 2.5.4 DEL REGLAMENTO).
CÁLCULO POR UNIDAD DE VIVIENDA:
EJEMPLO
DPMS CIRCUITO IUG Nº DE BOCAS = 66% X 125VA X Nº BOCAS =
= 0,66 X 125 X 13 = 1072,50VA = PIUG1
TOMACORRIENTES 2200VA X PIUG1 = 2200VA
USOS ESPECIALES: 2750VA X 1 = 2750VA
FUERZA MOTRIZ MOTOR TRIFASICO 3 X 380V / 5,2A CALCULAR POTENCIA TRIFASICA
POTENCIA MONOFASICA
TOTAL: 6022VA
NOTA: SI LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA TIENE HASTA 10 BOCAS DE CONSUMO EN
ILUMINACION DE USOS GENERALES Y TOMACORRIENTES DE USOS GENERALES SE USA
EN NUESTRO CASO POR SUPERAR LA CANTIDAD
TABLA I: FACTORES DE SIMULTANEIDAD DEL CONSUMO
NÚMERO DE VIVIENDAS
COEFICIENTES DE SIMULTANEIDAD
ELECTRIFICACIÓN MÍNIMA
Y MEDIA
ELECTRIFICACIÓN
ELEVADA
2 A 4
5 A 15
16 A 25
> 25
1
0,8
0,6
0,5
0,8
0,7
0,5
0,4
LA CAÍDA DE TENSIÓN ENTRE EL ORIGEN DE LA INSTALACIÓN (ACOMETIDA) Y
CUALQUIER PUNTO DE LA UTILIZACIÓN NO DEBE SUPERAR:
PARA ALUMBRADO = 3%
PARA FUERZA
MOTRIZ = 5% A CORRIENTE NORMAL
= 15% CON CORRIENTE DE ARRANQUE
NOTA: SE CALCULA TOMANDO EN CUENTA EL CONSUMO DE TODOS LOS APARATOS
CONECTADOS SIMULTÁNEAMENTE.
6. DETERMINACIÓN DE LA SECCIÓN DE LOS CONDUCTORES Y LAS PROTECCIONES
PREVISTAS PARA LA INSTALACIÓN Y PARA LAS PERSONAS Y SUS BIENES (PUNTO 2.3
DEL REGLAMENTO)
EJEMPLO :
CÁLCULO DE LA CORRIENTE DE PROYECTO (IP)
IP=POTENCIA / U IP =6022VA/ 220VA= 27,37 A
NOTA: CONSIDERANDO EL INCREMENTO DE CONSUMO POR APARATOS COMO
MICROONDAS Y AIRE ACONDICIONADO DE USO CADA VEZ MÁS FRECUENTE EN LAS
CASAS-HABITACIÓN, TOMAMOS COMO CARGA GENERAL IN’ = 40A. FIG. 2.
A- LA SECCIÓN DEL CONDUCTOR DE LOS DISTINTOS CIRCUITOS CON CONSUMOS DE
2200VA EN ALGÚN TOMACORRIENTE Y 2750VA EN EL CIRCUITO ESPECIAL (MICRO-
ONDAS O SIMILAR) SERÁ DE 2,5MM2, YA QUE ESTA SECCIÓN CUBRE HASTA 16 AMPER
SEGÚN LOS FABRICANTES DE CABLES (SIN ENVOLTURA DE PROTECCIÓN, TABLA 5.1
DEL REGLAMENTO).
B- RESPECTO A LAS TERMOMAGNÉTICAS DE CADA CIRCUITO, PUEDEN USARSE DE 10A
EN LOS CIRCUITOS NORMALES Y DE 15A EN LOS ESPECIALES, CON LO CUAL ACTUARÁN
EN CASO DE SOBRECARGAS DEL 45%, NO COMPROMETIENDO LA TEMPERATURA DE LA
AISLACIÓN DEL CONDUCTOR (VER LOS CIRCUITOS DE DEPARTAMENTOS DE 3 Y 4
AMBIENTES COMO GUÍA DE REFERENCIA).
C- RESPECTO DE LA TERMOMAGNÉTICA DEL TABLERO PRINCIPAL (UBICADO EN EL
SUBSUELO) SERÁ DE UNA INTENSIDAD NOMINAL DE 40A, CON VALORES DE
SOBRECORRIENTES DE LARGA DURACIÓN DE 1,45 IN PARA ACTUAR Y DE 5 A 10 VECES
LA IN EN EL CASO DE CORTOCIRCUITOS DE APARATOS O SIMILARES (IGUAL PARA EL
PUNTO 6.2.B).
D- RESPECTO DE LA CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO (ICC) QUE SE PREVEE DEBE
ABRIR EL INTERRUPTOR PRINCIPAL Y NO SERÁ MENOR DE 3000A (IGUAL PARA EL
PUNTO 6.2.B).
NOTA: SI LA CERCANÍA DE UN TRANSFORMADOR DE LA COMPAÑÍA SUMINISTRADORA
AL TABLERO PRINCIPAL HACE QUE LA IMPEDANCIA DE CORTOCIRCUITO SEA BAJA, SE
DEBEN PREVEER INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICOS DE ICC = 6000A = 6KA
E- EN BASE A LA FÓRMULA DE DISIPACIÓN DE CALOR DE UN CABLE EN EL MOMENTO
DEL CORTOCIRCUITO SIN QUE SE AFECTE SU AISLACIÓN Y TOMANDO EN CUENTA LA
APERTURA DEL MISMO EN MEDIO CICLO (10MS), O SEA TERMOMAGNÉTICOS QUE
ABREN POR EL PASAJE DE CERO DE LA ONDA DE CORRIENTE:
PARA ICC (DE CORTOCIRCUITO) = 3000A
T = 10MS = 10-2SK = COEFICIENTE TÉRMICO DEL COBRE AISLADO EN PVC = 114
LO CUAL INDICA QUE LAS SECCIONES DE 2,5MM2 SON LAS CORRECTAS.
7. SELECTIVIDAD DE LAS PROTECCIONES
SIENDO QUE LOS CIRCUITOS C2 Y C3 PUEDEN SER AFECTADOS POR CORTOCIRCUITOS
EN APARATOS A ELLOS CONECTADOS Y TAMBIÉN POR FUGAS DE CORRIENTE A
TIERRA, A FIN DE EVITAR QUE TODA LA INSTALACIÓN QUEDE SIN TENSIÓN SE PROTEGE
A ESTOS DOS CIRCUITOS CON DIFERENCIAL DE 30MA, 20A Y 30MS Y AL PRINCIPAL POR
300MA, 40A Y 100MS.
NOTA: LA SELECTIVIDAD SE LOGRA POR VALOR DE CORRIENTE DE DISPARO QUE ES LO
QUE DECLARAN LOS FABRICANTES.
8. INSTALACIÓN DE PUESTA A TIERRA (PUNTO 3.2.3 DEL REGLAMENTO)
LA PUESTA A TIERRA DEBE HACERSE PRÓXIMA AL TABLERO PRINCIPAL Y CON VALOR
DE 10 A 5 OHMS PREFERIBLEMENTE. ELLO SE LOGRA CON UNA JABALINA DE ACERO-
COBRE DE Ø16MM Y 1,5M DE ALTURA EN LA TIERRA, CONECTÁNDOSE AL TABLERO
PRINCIPAL CON UN CABLE DE 10MM2 (EN NUESTRO CASO).
EL CONDUCTOR DE TIERRA (VERDE-AMARILLO DE 4MM2) DEBE TENDERSE DESDE EL
TABLERO PRINCIPAL AL TABLERO DE LA VIVIENDA (SECCIONAL) Y DESDE ALLÍ A LOS
DIFERENTES CIRCUITOS CON CABLE DE 2,5MM2 HASTA LOS TOMACORRIENTES.NOTA:
DE ESTA MANERA Y ASÍ SOLAMENTE SE GARANTIZA QUE EN EL CASO DE DEFECTO DE
LA AISLACIÓN DE LOS APARATOS DE CLASE I (CON CARCASA METÁLICA, POR EJEMPLO:
LAVARROPAS, HELADERA, FREZZER, ETC.), LA DESCARGA ELÉCTRICA CIRCULARÁ A
TRAVÉS DEL CONDUCTOR DE PROTECCIÓN DE PUESTA A TIERRA Y ACCIONARÁ EL
INTERRUPTOR DIFERENCIAL, ABRIENDO EL CIRCUITO.
EN EL CASO DE ESTAR SÓLO EL INTERRUPTOR DIFERENCIAL, LA CORRIENTE DE FALLA
POR DEFECTO DE AISLACIÓN CIRCULA A TRAVÉS DE LA PERSONA, CON EFECTOS MUY
DOLOROSOS EN EL CASO DE PISOS MOJADOS Y PIES DESNUDOS.
YA VIMOS LOS CIRCUITOS:
No más de 2 curvas por caja
No más de 4 conexiones por cañería.
No más de 6 conductores por cañería.
Calculamos la Intensidad de Proyecto Ip. Es nuestra intensidad de cálculo analizando que
conductores podemos usar.
Cada tramo de cañería debe completarse con las datos correspondientes; Cantidad de
conductores por tramo, sección de los mismos. No olvidar la protección eléctrica. y diámetro de la
cañería.
Clarificando.... En electricidad es muy importante el proyecto ya que todo está relacionado: Un
trazado bien diseñado permite minimizar las caídas de Tensión.
Hay que conocer las reglamentaciones para ubicar bien los Tableros.
Si no conocemos el grado de electrificación, no sabemos cuántos circuitos debemos hacer. ESTO
ES MUY IMPORTANTE. Si bien el grado de electrificación nos orienta sobre la cantidad mínima
de circuitos, Sabemos que, si queremos hacer más circuitos, cambia la cantidad de Puntos
Mínimos de Utilización, y por lo tanto EL GRADO DE ELECTRIFICACION:
Agrupamiento: No más de 6 conductores por cañería o 2 circuitos de uno de tomacorrientes y uno
de Iluminación de preferencia IUG y TUG.
REPASAMOS Calculo instalaciones Eléctricas de 4to año
PLANO DE LA VIVIENDA DE 4TO AÑO HASTA 11KVA O 10KW
CALCULO DE LA VIVIENDA COMPLETAR LOS AMBIENTES: DEBEN CONTAR
LAS CAJAS Y COMPLETAR LA TABLA LUEGO REALIZAR LA SUMA DE CAJAS
OCTOGONALES Y RECTANGULARES
Ambiente
IUG1 TUG1 TUG2 MBT APM
TUE
1
TUE
2
Octog Rect Rect Rect Rect Rect Rect Rect
Cocina 2 1 3 1 1 3
Living-comedor 2 1 3 1
Dormitorio 2 1 1 2
Pasillo 1 1 2 1
Dormitorio 1 1 2 3
Dor 3 /Taller 1 1 2
Baño 1 2 2 2
Baño 2 1 1 1
Total cajas
Rect
Pasillo2 D1 1 1 1
Balcon 1 D1 1 1
TOTALES DE
BOCAS
13 12 9 9 1 1 3 2 37
Total Cajas
Octog
CIRCUITO DE ILUMINACION 1 (IUG1) EJEMPLO
CALCULOS DE CONSUMOS: CADA BOCA DE TECHO O DE PARED TENDRA 4 LAMP E27
EJEMPLO de cálculo para lámpara de 6W .Calcular los valores de todos los ambientes de
Iluminación con bocas octogonales y que usan lámpara de Led .
I = P / (U x COS Φ) = , SI TENSION U = 220V COSENO Φ = 0,9
Ambiente
BOCAS CANT DE
LAMPARAS
VATIOS
( W)
VATIOS
TOTAL POR
AMB ( W)
CORRIENTE DEL
CIRCUITO IUG 1
(Amperios)
Cocina 2
4
6
48
1,95
Livcomedor 2
4
6
48
COMPRUEBA AEA
770 : si IIUG1 es
menor a 10A
Dormitorio 2 1
4
6
24
Pasillo 1 1
4
6
24
Dormitorio 1 1
4
6
24
LLAVE
TERMOMAGNETICA
SERA :
16A
Dor 3 /Taller 1
4
6
24
Baño 1 2
4
6
48
Baño 2 1
4
6
24
Pasillo 2 D1 1
4
6
24
Balcon D1 1
4
6
24
Ventilador de
techo D2
75 75
TOTAL 13 387
LOS TOMACORRIENTES DEL CIRCUITO TUG 1 y TU2 serán de 60 W CADA UNO y como
usamos tomas dobles en cada boca será 2 x 60W
COPIAR SUS TABLAS DELOS CIRCUITOS TUG1 Y TUG2 EXCEL AQUÍ
potencia total del circuito Tug1
Sumar los valores obtenidos anteriormente y calcular usando la formula
Ambiente
BOCAS TOMAS
CORRIENTES
VATIOS
( W)
VATIOS
TOTAL POR
AMB ( W)
CORRIENTE DEL
CIRCUITO (Amperios)
Cocina 3 2 66 396
6,00
Livcomedor 3 2 66 396
COMPRUEBA AEA 770 : si
IIUG1 es menor a 10A
Dormitorio
2
2 2 66 264
Pasillo 1 1 2 66 132
Dormitorio
1
0
LLAVE TERMOMAGNETICA
SERA : 16A
Dor 3
/Taller
0
Baño 1 0
Baño 2 0
Pasillo 2
D1
0
Balcon D1 0
TOTAL 9 1188
CIRCUITO DE Tomacorrientes 2 (TUG2)
Sumar los valores obtenidos anteriormente y calcular usando la formula siguiente la corriente de
este circuito
Ambiente
BOCAS TOMAS
CORRIENTES
VATIOS
( W)
VATIOS
TOTAL POR
AMB ( W)
CORRIENTE DEL
CIRCUITO (Amperios)
Cocina 0
6,00
Livcomedor 0
COMPRUEBA AEA 770 : si
IIUG1 es menor a 10A
Dormitorio
2
0
Pasillo 1 0
Dormitorio
1
3
2
66
396
LLAVE
TERMOMAGNETICA SERA
: 16A
Dor 3
/Taller
2 2 66
264
Baño 1 2
2
66
264
Baño 2 1 2 66 132
Pasillo 2
D1
1
2
66
132
Balcon D1
0
TOTAL 9 1188
CALCULO DPMS
TABLA POTENCIAS / DE CONSUMOS TOTALES Y DPMS
DPMS: Demanda potencia maxima simultánea. Es la sumatoria DPMS de circuitos de uso general
y especial +DPMS circuitos de uso específico afectados .
Coeficiente de simultaneidad: Cociente entre la potencia eléctrica máxima que puede entregar
una instalación eléctrica, y la suma de las potencias nominales de todos los receptores que
pueden conectarse a ella.
Es, la suma de todos los receptores eléctricos de una vivienda es la de la potencia del lavavajillas,
más la de la lavadora, de la secadora, de los televisores, de los ordenadores, de la cocina
eléctrica, del microondas, de todas las lámparas, de las batidoras, etc.
Sin embargo la instalación no se calcula para toda esa potencia, pues se supone que no todos los
receptores van a estar conectados a la red simultáneamente, sino una parte de ella. El cociente
entre esa parte y la suma de las potencias de todos los receptores es el coeficiente de
simultaneidad, que es, por tanto, un número real positivo menor que 1.
Para calcular la DPMS de circuitos dedicados a cargas específicas, se suman las potencias de
tales circuitos multiplicados por los coeficientes de simultaneidad que corresponden en función de
las características de las cargas y de la probabilidad de funcionamiento simultáneo.
VIVIENDA 134M2 = 94m2 de superficie cubierta+ (80m2 / 2) de SUPERFICIE semicuBIERTA que
comprende un garage para 2 VEHICULOS Y entrada hasta 11kva o 10000W
Las llaves termo magnéticas hacen uso de la protección
ferromagnética que debe cumplir dos objetivos, permitir el
paso de la corriente demandada por la carga o consumo y al
mismo tiempo proteger el cable.
En nuestro caso será en los circuitos IUG y TUG que
deberán llevar protecciones de 16 A y la corriente de carga
máxima de la protección no puede ser mayor a 10 A esto
es por reglamentación AEA.
Los circuitos TUE llevaran llaves termomagnéticas de 20 A
según reglamentación AEA con un consumo no mayor a 3300W .
La potencia total o Nominal sera:
Ptot = PIUG1 + PTUG1 + PTUG2 + PTUE1 + PTUE2 + 0,8 PAPM +0,8 PMBT
Ptotal = 7267 W
La corriente demandada de la carga total establecerá el valor de la llave termomagnética General
y del Disyuntor Diferencial.
P
I t= ---------------= 36,7 Amper , CONSIDERAR U = 220V
U. 0,9
Se calculara en base a la tabla: cuyo unico valor que varia es IUG1 que su consumo se calculo
multiplicando por 0,66 .
En los circuitos de ACU O USOS ESPECIFICOS APM y MBT se considerara por lo escrito en la
Reglamentación, que por ser una vivienda de Grado de electrificación Elevada, el coeficiente de
Simultaneidad se utilizara en el cálculo de la DPMS para los circuitos de usos específicos y se
multiplicar el valor de su consumo pore valor en nuestro caso de 0,8 .
El valor total de la DPMS no puede ser mayor a 11KVA /10KW.
DPMS = 0,66 PIUG1 + PTU1 + PTUG2 + PTUE1 +PTUE2 +0,8 PAPM +0,8 PMBT = 7102, 52W
DPMS EN KVA Potencia aparente S = 7,888 KVA
MINIMA-MEDIA-ELEVADA-SUPERIOR
IUG 1 TUG 1 TUG2 TUE 1 TUE2 APM MBT
1 Coc 48 396 1700 175 15
1 Livcom 48 396 1016
1 Dormi2 24 264
1 Pasillo 24 132
2 Dormi1 24 396 1613
2 Dormi3 24 264
2 Baño1 48 264 I t A
2 Baño2 24 132 Amper
2 Pas2 D1 24 132 36,7
2 Bal D1 24 0 Ptot
W
2 VentiD2 60
Total Watt 372 1188 1188 1700 2629 175 15 7267
36,7020202
7267 ITM O PIA GRAL
7102,52
Debemos Comprobar que la protección permita la utilización de la potencia
máxima prevista en el circuito
I t = Ptotal / ( 220V * 0.9 )
Itotal = Icarga = I admisible de los conductores , como Iad es mayor a 43A debe tener un Disyuntor
= o mayor a Iad por que se elegira el de 50A.
Debido a que It = SERA MAYOR A 31 A por el consumo de la vivenda por el cable de 6mm2 que compramos , debo pasar al cable
superior de 10mm2 y si considero Iad= Amperaje del conductor de la linea principal en valor sera de 43A y 10 mm2 de
seccion es que la protección general debe ser mayor al amperaje del cable o sea 50A .
CORRIENTE TOTAL DE
LA VIVIENDA I t ( A
)
50A
Ptotal
( W )
Ic= It = o mayor a 40 A la llave temomagnetica debe ser igual o mayor que In=50,00 A para nuestra térmica general
AUTOMATIZACION CON MOTORES Y RELEVADORES
¿Qué es un Relé Temporizador? Un relé normal es un aparato eléctrico que funciona como un
interruptor accionado eléctricamente, cuando le llega corriente a la bobina del relé los contactos
abiertos se cierran y los cerrados se abren. Al dejar de llegarle corriente a la bobina del relé los
contactos vuelven a su posición normal, estado inicial o de reposo. Ahora bien, cuando la
apertura o el cierre de los contactos de un relé dependen de un tiempo determinado después de
activar o desactivar la bobina del relé, se llaman "Relés Temporizados" o Temporizadores
Eléctricos o Timer Relays.
Con un relé temporizador podemos establecer el tiempo de conexión de cualquier elemento de
salida de un circuito eléctrico, como por ejemplo un lámpara, un contactor, etc. El ejemplo más
claro es el encendido y apagado automático de las luces de una escalera. En
los automatismos se utilizan para programar la alimentación de los contactores que luego
arrancarán los motores eléctricos.
Tipos de Relés Temporizadores : Dependiendo de cuando empieza a correr el tiempo para que
los contactos del relé cambien de posición tenemos 2 tipos principales.
Relé Temporizador con Retardo a la Conexión : También llamado con retardo al trabajo o en
inglés "On Delay", son aquellos que sus contactos cambian de posición después de un tiempo
desde que empezó activarse (energizarse) la bobina del temporizador.
Fíjate en su diagrama de tiempos de actuación:
Como puedes comprobar una vez que le llega corriente a la bobina del temporizador, pasado un
tiempo t, los contactos cambian de posición, es decir, los que estaban abiertos se cierra y los
contactos cerrados se abren (estado de trabajo). Permanecerán así mientras la bobina este
alimentada. Volverán a su estado inicial (de reposo) cuando no le llegue corriente a la bobina del
relé temporizador. OJO si se corta la alimentación a la bobina, en ese momento, los contactos
vuelve a su estado de reposo automáticamente.
En el diagrama de abajo puedes ver como cuando hay tensión (U) en la bobina, los contactos (R)
al cabo de un tiempo T cambian de estado.
Las bobinas de Normalmente U representa la tensión de alimentación de la bobina, y R los
contactos del temporizador los relés temporizados, como luego veremos, se llaman KT1,KT2,
KT3....y los contactos T1, T2, etc.
Relé Temporizador con Retardo a la Desconexión
También llamado con retardo al reposo o "Off Delay" en inglés. Estos temporizadores en el
momento que le llega corriente a la bobina del temporizador, los contactos cambian de
posición. Cuando desactivamos la bobina empieza a correr el tiempo de desactivación "t"
para que vuelvan a su estado inicial (reposo). "t" es el tiempo que pasa desde que se desconecta
la bobina hasta que los contactos cambian de posición. Mientras la bobina esté energizada, los
contactos estarán en la posición de trabajo.
Ejemplos de Aplicaciones
• Industria y construcción: Tableros de control de máquinas sencillas, control de procesos.
• Apertura de puertas automáticas.
• Alarmas y control de acceso.
• Encendido de luces.
• Barreras de automóviles.
• Partida de motores.
• En general, aplicaciones que requieran de tiempos de espera con ajustes frecuentes y sencillos.
Ejemplos de Aplicaciones
• Industria y construcción: Tableros de control de máquinas sencillas, control de procesos.
• Apertura de puertas automáticas.
• Alarmas y control de acceso.
• Encendido de luces.
• Barreras de automóviles.
• Partida de motores.
• En general, aplicaciones que requieran de tiempos de espera con ajustes frecuentes y sencillos.
RELEVADOR TERMICO
Los relés térmicos o relés térmicos de sobrecarga son los aparatos más utilizados para proteger
los motores contra las sobrecargas débiles y prolongadas. Se pueden utilizar en corriente alterna
o continua.1Este dispositivo de protección garantiza: optimizar la durabilidad de los motores,
impidiendo que funcionen en condiciones de calentamiento anómalas, la continuidad de
explotación de las máquinas o las instalaciones evitando paradas imprevistas , volver a arrancar
después de un disparo con la mayor rapidez y las mejores condiciones de seguridad posibles
para los equipos y las personas.
CARACTERISTICAS Sus características más habituales son:
Compensados :La curvatura que adoptan las biláminas no sólo se debe al recalentamiento que
provoca la corriente que circula en las fases, sino también a los cambios de la temperatura
ambiente. Este factor ambiental se corrige con una bilámina de compensación sensible
únicamente a los cambios de la temperatura ambiente y que está montada en oposición a las
biláminas principales. Cuando no hay corriente, la curvatura de las biláminas se debe a la
temperatura ambiente. Esta curvatura se corrige con la de la bilámina de compensación, de tal
forma que los cambios de la temperatura ambiente no afecten a la posición del tope de sujeción.
Por lo tanto, la curvatura causada por la corriente es la única que puede mover el tope
provocando el disparo.
Los relés térmicos compensados son insensibles a los cambios de la temperatura ambiente,
normalmente comprendidos entre –40 °C y + 60 °C.
Sensibles a una pérdida de fase : Este es un dispositivo que provoca el disparo del relé en caso
de ausencia de corriente en una fase (funcionamiento monofásico). Lo componen dos regletas
que se mueven solidariamente con las biláminas. La bilámina correspondiente a la fase no
alimentada no se deforma y bloquea el movimiento de una de las dos regletas, provocando el
disparo. Los receptores alimentados en corriente continua se pueden proteger instalando en serie
dos biláminas que permiten utilizar relés sensibles a una pérdida de fase.
Rearme automático o manual : El relé de protección se puede adaptar fácilmente a las diversas
condiciones de explotación eligiendo el modo de rearme Manual o Auto (dispositivo de selección
situado en la parte frontal del relé), que permite tres procedimientos de rearranque:
Las máquinas simples que pueden funcionar sin control especial y consideradas no peligrosas
(bombas, climatizadores, etc.) se pueden rearrancar automáticamente cuando se enfrían las
biláminas en un determinado lapso de tiempo.
En los automatismos complejos, el rearranque requiere la presencia de un operario por motivos
de índole técnica y de seguridad. También se recomienda este tipo de esquema para los equipos
de difícil acceso.
Por motivos de seguridad, las operaciones de rearme del relé en funcionamiento local y de
arranque de la máquina debe realizarlas obligatoriamente el personal cualificado.
Graduación en “amperios motor” :Visualización directa en el relé de la corriente indicada en la
placa de características del motor. Los relés se regulan con un pulsador que modifica el recorrido
angular que efectúa el extremo de la bilámina de compensación para liberarse del dispositivo de
sujeción que mantiene el relé en posición armada. La rueda graduada en amperios permite
regular el relé con mucha precisión. La corriente límite de disparo está comprendida entre 1,05 y
1,20 veces el valor indicado.
Principio de funcionamiento de los relés térmicos ; Los relés térmicos poseen tres biláminas
compuestas cada una por dos metales con coeficientes de dilatación muy diferentes unidos
mediante laminación y rodeadas de un bobinado de calentamiento. Cada bobinado de
calentamiento está conectado en serie a una fase del motor. La corriente absorbida por el motor
calienta los bobinados, haciendo que las biláminas se deformen en mayor o menor grado según
la intensidad de dicha corriente. La deformación de las biláminas provoca a su vez el movimiento
giratorio de una leva o de un árbol unido al dispositivo de disparo.
Si la corriente absorbida por el receptor supera el valor de reglaje del relé, efectuado previamente
mediante el selector de corriente incorporado en el mismo, las biláminas se deformarán lo
bastante como para que la pieza a la que están unidas las partes móviles de los
contactos se libere del tope de sujeción. Este movimiento causa la
apertura brusca del contacto del relé
intercalado en el circuito de la bobina del contactor y el cierre del
contacto de señalización. El rearme no será posible hasta que se
enfríen las biláminas.
Clases de disparo y curvas de disparo
Los relés térmicos se utilizan para proteger los motores de las
sobrecargas, pero durante la fase de arranque deben permitir que pase la sobrecarga temporal
que provoca el pico de corriente, y activarse únicamente si dicho pico, es decir la duración del
arranque, resulta excesivamente larga. La duración del arranque normal del motor es distinta para
cada aplicación; puede ser de tan sólo unos segundos (arranque en vacío, bajo par resistente de
la máquina arrastrada, etc.) o de varias decenas de segundos (máquina arrastrada con mucha
inercia), por lo que es necesario contar con relés adaptados a la duración de arranque. La norma
IEC 947-4-1-1 responde a esta necesidad definiendo tres tipos de disparo para los relés de
protección térmica:
• Relés de clase 10: válidos para todas las aplicaciones corrientes con una duración de arranque
inferior a 10 segundos o menos al 600% de su corriente nominal
• Relés de clase 20: admiten arranques de hasta 20 segundos de duración o menos al 600% de
su corriente nominal.
• Relés de clase 30: para arranques con un máximo de 30 segundos de duración o menos al
600% de su corriente nominal.
MOTORES TRIFASICOS DE CORRIENTE ALTERNA
El funcionamiento del motor trifásico de corriente alterna se basa en el principio del campo
giratorio: Si en las bobinas de un estator trifásico como el de un alternador, separadas en el
espacio 120 grados, se aplica un sistema trifásico de tensiones equilibrado, circularán por ellas
tres corrientes alternas desfasadas en el tiempo 1/3 del periodo, y en el interior del estator se
producirá un campo magnético giratorio, como puede observarse en la figura siguiente si se
aplica la regla del sacacorchos al conjunto de conductrores activos, en diferentes instantes de un
ciclo:
El campo gira una vuelta completa para cada ciclo del sistema trifásico de corrientes. La
velocidad va "sincronizada" con la frecuencia y recibe el nombre de velocidad síncrona o de
sincronismo, ns, y en revoluciones por minuto será 60 veces mayor que la frecuencia. A la
frecuencia de 50Hz, el campo gira a una velocidad de 3.000 rpm. No obstante, se pueden
conseguir velocidades de giro menores si el devanado del estator es de un número de pares de
polos p mayor:
En un estator trifásico de 4 polos (dos pares de polos, p=2) el campo giratorio que se engendra
es de 4 polos y gira a mitad de velocidad, es decir, a 1.500 rpm. En general, para cualquier
número de pares de polos del devanado trifásico, la velocidad de sincronismo tiene por expresión:
Una brújula situada dentro del estator, con su eje debidamente
centrado, es arrastrada por el campo giratorio a la velocidad de
sincronismo.
Si en lugar de la brújula se introduce un rotor como el del
alternador, la inercia de la masa del mismo (en máquinas grandes)
impedirá que el campo magnético giratorio "enganche" al campo
del rotor y lo arrastre. Pero si se lleva el rotor, por medio de un
sistema de arranque auxiliar, a casi la velocidad de sincronismo,
entonces sí que el campo giratorio engancha al del rotor y lo
arrastra a dicha velocidad. Este tipo de motor recibe por eso
motivo el nombre de motor síncrono, y es de velocidad constante.
En un motor síncrono, si se aumenta la carga mecánica, la velocidad no disminuye, sigue
siendo la de sincronismo, es decir, la del campo giratorio del estator. Pero los polos contrarios de
los campos magnéticos del rotor y del estator cada vez se separan más en el arrastre, de modo
que, si se supera el par máximo de la máquina, se "desenganchan" y el motor se para. Otro
inconveniente del motor síncrono es que necesita escobillas y colector de anillos rozantes para
introducir la corriente de excitación en el rotor, salvo si éste es de imanes permanentes.
El motor de corriente alterna más utilizado es el motor de inducción o asíncrono de Tesla,
que aprovecha el principio de inducción de Faraday para crear en el devanado del rotor las
corrientes necesarias, sin necesidad de alimentación externa y, por lo tanto, eliminando las
escobillas y los anillos rozantes.
La solución aportada por Tesla asombra por lo simple que es: el inducido consiste en una serie
de varillas macizas de cobre (o de aluminio) unidas en sus extremos por dos anillos del mismo
metal (que las ponen en cortocircuito) y alojadas en las ranuras de un rotor cilíndrico de hierro.
A un rotor de este tipo se le llama rotor de "jaula de ardilla".
El motor de inducción funciona del siguiente modo: El campo giratorio del estator, al cortar las
varillas del rotor inicialmente en reposo, induce en ellas corrientes de cortocircuito de acuerdo con
los sentidos que se indica en la figura, corrientes que se cierran por los dos anillos. Y a su vez, al
haber campo y corrientes, aparecen fuerzas electromagnéticas sobre las varillas, y un par
electromagnético que impulsa al rotor en el mismo sentido que el campo giratorio. El rotor acelera
hasta que alcanza una velocidad n algo menor que la velocidad de sincronismo ns. No se puede
alcanzar la velocidad de sincronismo porque, en tal caso, cesaría el efecto de inducción,
desapareciendo la corrientes inducidas que son las que mantienen el par motor.
A la diferencia de velocidades del campo giratorio y del rotor se le llama deslizamiento del
motor s y suele darse en porcentaje:
La curva característica de funcionamiento de los motores de inducción es la siguiente:
En el momento de arranque, el par de caga (por ejemplo el par nominal Mn) tiene que ser
menor que el par de arranque del motor, en cuyo caso el motor acelera y recorre todos los puntos
de funcionamiento hasta llegar al punto de funcionamiento nominal Pn, donde se estabiliza la
velocidad en su valor nominal. Si a continuación se eleva el par de carga, el motor suministra el
par electromagnético necesario, disminuyendo la velocidad ligeramente (punto de funcionamiento
P"). Si, por el contrario, disminuye el par de carga, la máquina pasa a un punto de funcionamiento
P` y aumenta ligeramente la velocidad. Si se elimina la carga, el motor pasa al punto de
funcionamiento en vacío, correspondiente a casi la velocidad de sincronismo. Si se aumenta en
exceso el par de carga, por encima del par máximo, el motor abandona la zona de estabilidad y
se para.
En 1889, el ruso Mikhail Dolivo-Dobrovhttps://sites.google.com/site/espaciotesla/maquinas-
electricas Lean sobre el origen de los motores
Fueron finalmente Nikola Tesla (1887) y Von Dolivo-Dobrowolsky (1889) quienes presentaron
sendos motores de inducción con un rotor de varillas de cobre en cortocircuito.
Vamos a conectar en un circuito el contactor para el arranque de un motor trifásico en directa con
un Contactor Trifasico y una llave termomagnetica de un solo polo solo ( corta solo la Fase
Marron ) .
Si se queda sin alimentacion la bobina del contactor y se apaga el motor .
Categoría de los Contactores
La elección del calibre adecuado para un contactor depende directamente de las características
de su aplicación concreta. Aunque el parámetro característico de un contactar es la potencia o la
corriente efectiva de servicio que deben soportar los contactos principales, deberemos considerar
otros aspectos:
- Las características del circuito o carga que se debe controlar: tensión de trabajo, transitorios a la
puesta en tensión y tipo de corriente (CC O CA).
- Las condiciones de trabajo: número de maniobras por hora, cortes en vacío o en carga,
temperatura ambiente, etc.
Así, las aplicaciones indicadas para un contactor dependen de la denominada categoría de
operación o categoría de servicio que tenga el mismo.
Esta categoría viene indicada en la carcasa del dispositivo y especifica para qué tipo de cargas
es adecuado el contactar. Las cuatro categorías existentes son las siguientes:
- AC1 (condiciones de servicio ligeras). Contactores indicados para el control de cargas no
inductivas o con poco efecto inductivo (excluidos los motores), como lámparas de
incandescencia, calefacciones eléctricas, etc.
- AC2 (condiciones de servicio normales). Indicados para usos en corriente alterna y para el
arranque e inversión de marcha de motores de anillos, así como en aplicaciones como
centrifugadoras, por ejemplo.
- AC3 (condiciones de servicio difíciles). Indicados para arranques largos o a plena carga de
motores asincronos de jaula de ardilla (compresores, grandes ventiladores, aires acondicionados,
etc.) y frenados por contracorriente.
- AC4 (condiciones de servicio extremas). Contactores indicados en motores asíncronos para
grúas, ascensores, etc., y maniobras por impulsos, frenado por contracorriente e inversión de
marcha. Por maniob ras por impulsos debemos entender aquellas que consisten en uno o varios
cierres cortos y frecuentes del circuito del motor y mediante los cuales se obtienen pequeños
desplazamientos.
Arranque de Motores por Contactor
Vamos a ver algunos circuitos básicos de arranque de motores por contactor. En este caso
usaremos contactores trifásicos.
- Circuito Directo por Interruptor: ya lo vimos anteriormente.
- Arranque por Pulsadores con Autoalimentación: tendremos dos pulsadores, el pulsador de
marcha o arranque y el de paro. En este caso necesitamos una retroalimentación, para que al
pulsar el pulsador de marcha el contactor siga alimentado (con corriente en la bobina) aún
cuando soltemos el pulsador de marcha. Solo se parará cuando pulsemos el pulsador de paro.
El esquema del circuito de mando sería el siguiente:
El nombre del contactor es KM. Sp es el pulsador de paro, Sm es el pulsador de marcha, KM
la bobina del contactor, un contacto auxiliar del propio contactor y los 3 contactos de fuerza para
el motor.
Fíjate que en el circuito de mando vemos la bobina del contactor con su nombre (KM) pero en el
de fuerza no vemos la bobina. Por ese motívo hay que poner el nombre del contactor a los que
pertenecen los contactos en el circuito de fuerza, ya que hay muchos circuitos que utilizan 2 o
más contactores diferentes.
Los contactos del circuito de mando son siempre auxiliares, y los de fuerza no. Algunas veces
todos los contactos son iguales y da igual utilizar unos que otros, aunque esto depende del
contactor.
Si pulsamos Sm le llega corriente a la bobina y el contactor se activa cerrando el contacto auxiliar
KM. Aunque dejemos de pulsar el pulsador de arranque la bobina del contactor sigue activada a
través de KM, esto es lo que se llama autoalimentación o retroalimentación.
Si ahora pulsamos Sp deja de llegar corriente a la bobina el contactor parará el motor.
Conexión Estrella y Conexión Triángulo
Las bobinas de un motor trifásico (3 bobinas) se pueden conectar de 2 formas: en estrella y en
triangulo.
Fíjate que en triángulo las bobinas quedan a la tensión de alimentación entre fases, en este caso
230V (es como en paralelo). Normalmente hoy en día entre fases hay 400V.
Si las conectamos en estrella las bobinas quedan trabajando a una tensión raíz de 3 menor, en
este caso a 127V. Tensión en estrella = Tensión en triángulo/√3. Normalmente hoy en dìa en
estrella trifásica hay 230V. La corriente en estrella es 3 veces menos que en triángulo.
Si 3 impedancias o bobinas en triángulo consumen el triple de corriente de línea que en estrella,
a la misma tensión de red. En la conexión estrella-triángulo se reduce la corriente de
arranque del motor arrancando el motor en estrella.
Lo que se suele hacer en los motores trifásicos es arrancarlos inicialmente en estrella y
pasado un tiempo se pasa a triángulo (3 o 4 segundos). Se llama arranque estrella-triángulo.
Se trata de que en el arranque el motor vaya subiendo revoluciones poco a poco, en estrella, y
después de un tiempo se ponga en marcha normal, en triangulo.
La tensión y la intensidad de arranque en estrella es 3 veces menor que en triángulo. Según el
motor va cogiendo velocidad se pasa a triángulo para que quede en la marcha normal del motor.
Esto hace que tengamos un rendimiento óptimo del motor en el arranque.
Hay motores que poseen mucha carga mecánica en el arranque y les cuesta comenzar a cargar,
girar y terminar de desarrollar su velocidad final. Para ello, se cuenta con la conexión estrella-
triángulo. Aquí tienes el circuito de fuerza de la conexión estrella-triángulo:
En el arranque se debe conectar el
contactor K1 y el K3, pasados unos
segundos se conecta en triángulo con el K1
y el K2. Este circuito es el Circuito de
Fuerza (salida).
El circuito de mando (control) sería el de
la foto de la derecha:
F2 es simplemente un interruptor térmico
que pararía el motor si su temperatura se
eleva mucho. S1 sería el pulsador de
arranque y S2 el de paro.
KA1 es un rele temporizador con retardo a la conexion, es decir los conatctos cambian de estado
después de unos segundos de llegarle la corriente, por lo tanto este relé hace solo el cambio de
estrella a triángulo.
Fíjate si pulsamos S1 se activa KM1, sus contactos y además KM2 y el relé KA1. Pasados unos
segundos los contactos de KA1 cambian de posición y desactivan el KM2 y activan el KM3,
pasando el motor a triángulo con KM1 y KM3 enclavados.
S2 desactiva todo el circuito y para el motor.
Ventajas del Uso del Contactor
- Seguridad del personal dado que realiza las maniobras en lugares alejados del operador. El
motor y el contactor pueden estar lejos del operador, solo es necesario que el operador este
cerca del interruptor de arranque para accionar el motor, y como vimos esta parte trabaja a
tensiones menores que las de fuerza (donde está el motor y/o el contactor).
- Imagina que tenemos el interruptor de arranque separado del motor 1Km y el contactor está
sobre el propio motor o muy cerca de él. El circuito desde el interruptor hasta el motor es el
circuito auxiliar, a poca tensión, con poca intensidad y por lo tanto con cables muy finos o de poco
sección. Los cables de más sección son los que van del contactor al motor, y esto solo tendrá la
longitud desde el contactor al motor, es decir serán muy cortos. ¿Qué ventaja tiene esto? Pues
que es un gran ahorro en el gasto de los cables o conductores. Imagina que tuviéramos que
arrancar el motor directamente sin contactor, desde el interruptor, que por cierto tendría que ser
mucho mayor y más caro, hasta el motor, todos los cables serían de fuerza y medirían 1Km de
largos, con lo cual sería mucho mayor el coste en conductores.
Ahorro de tiempo al realizar maniobras largas.
- Posibilidad de controlar el arranque de un motor desde puntos diferentes.
- Automatización del arranque de motores. - Automatización y control de numerosas
aplicaciones, con ayuda de los aparatos auxiliares del contactor. Ejemplos: llenado automático de
un pozo de agua, control de la temperatura en hornos, etc.
Elección del Contactor
A la hora de elegir un contactor de maniobra de motores hay que tener en cuenta los siguientes
factores:
-Tensión y potencia nominales de la carga, o sea del motor.
- Tensión y frecuencia reales de alimentación de la bobina y de los elementos del circuito auxiliar.
- Clase de arranque del motor: directo, estrella-triángulo, etc.
- Número aproximado de conexiones-hora.
- Condiciones de trabajo: normales, duros o extremas. Podrían ser calefacción eléctrica,
ascensores, grúas, máquinas de imprimir etc.
Es posible comprar los contactores ya cableados junto con el temporizador OTROS PAISES :
Tension y Corriente Trifásica
A diferencia de los sistemas monofásicos de C.A., que utilizan dos conductores eléctricos (Fase y
Neutro) para su distribución y consumo, los sistemas trifásicos utilizan tres o cuatro conductores.
3 Fases o 3 Fases + Neutro. Al trabajar con 3 fases y el neutro podemos obtener 2 tensiones
diferentes, normalmente 220V entre fase y neutro y 380V entre dos fases.
La tensión entre 2 fases es siempre la raíz de 3 veces superior a la de una fase con el neutro:
380/220 = √3
La tensión más elevada se suele utilizar en la industria y para los motores, y la más baja para
uso doméstico y alumbrado.
El generador que produce la corriente trifásica se llama alternador y genera 3 fuerzas
electromotrices (fem = tensiones) en cada fase con los siguientes valores instantáneos:
e1 = Emáxima x seno wt
e2 = Emáxima x seno (wt-120º)
e3 = Emáxima x seno (wt-240º)
¿Qué significa esto? Pues que los valores de las 3 tensiones (una de cada fase) están
desfasadas 120º una respecto a la otra en el tiempo. A las 3 intensidades les pasa lo mismo.
Fíjate en la gráfica como sería:
Si quieres saber más sobre la corriente alterna visita: Circuitos de Corriente Alterna.AREA
TECNOLOGICA
Ventajas del Uso de Corriente Alterna Trifásica
- La primera ventaja es la posibilidad de utilizar 2 tensiones diferentes, de la que ya hablamos
antes.
- Tanto los alternadores como los transformadores y motores de C.A. trifásicos poseen un mayor
rendimiento y, por lo general, son mucho más sencillos y económicos que los monofásicos. Esto
se aprecia fundamentalmente en los motores trifásicos de inducción, los más utilizados en el
sector industrial y los que vamos a estudiar en esta página. Este motor posee unas características
mucho mejores que el motor monofásico, como: par de arranque muchísimo más fuerte, mejor
rendimiento y mejor factor de potencia.
- Los sistemas trifásicos consiguen transportar la energía eléctrica con un ahorro considerable en
la sección de los conductores.
Todas estas ventajas hacen que en la actualidad toda la energía eléctrica se produzca,
transporte, distribuya y consuma sea en forma de C.A. alterna trifásica.
Campo magnético
Un campo magnético es una región del espacio donde existen fuerzas magnéticas, fuerzas que
atraen o repelen metales. También se puede definir como la región del espacio donde existe
magnetismo (fuerzas magnéticas). Un imán por ejemplo tiene a su alrededor un espacio donde si
colocamos una sustancia metálica, esta se verá atraída por el imán. El campo lo podemos
representar por líneas que llamaremos líneas del campo magnético.
La fuerza con la que es atraída la sustancia magnética al soltarla dentro del campo magnético
dependen de la fuerza que tenga el imán y de la región del campo donde la coloquemos. No será
igual la fuerza de atracción cerca del imán que en el borde del campo magnético.
Pero un campo magnético no solo lo crea un imán. Un conductor al que le atraviesa una corriente
genera alrededor de el un campo magnético, igual al de un imán. Si el conductor lo enrollamos en
forma de espira (bobina), el campo magnético será mayor, y si además estas espiras están
enrolladas alrededor de un metal (electroimán) será todavía mayor el campo magnético. Estos
campos son campos magnéticos generados por medo de la electricidad.
También hay que recordar que los generadores de campos magnéticos (y el propio campo)
tienen 2 polos, uno positivo y otro negativo y si juntamos dos campos magnéticos iguales (del
mismo polo) los campos generan una fuerza de repulsión, pero si los polos de los campos son
opuestos se genera un fuerza de atracción entre los campos. En un conductor al que le atraviesa
una corriente, los polos del campo generado dependen del sentido en el que entre y salga la
corriente por el conductor. Luego veremos más sobre esto.
Imanes con polos iguales se repelen, de polos opuestos se atraen.
Con estos conocimientos ya estamos preparados para entender el motor eléctrico trifásico. Si
quieres saber más sobre esto te recomendamos este enlace: Campo Magnético.
Funcionamiento de Un Motor Trifásico
Un motor asíncrono trifásico consta de 2 partes principales (fíjate en la imagen de más abajo):
- Parte Fija o Estator: Es la parte fija del motor. Está constituido por una carcasa en la que está
fijada una corona de chapas de acero al silicio provistas de unas ranuras. Las espiras de los
bobinados están dispuestas en dichas ranuras formando electroimanes y en tantos circuitos como
fases tenga la red a la que se conectará la máquina. En nuestro caso, los motores trifásicos, 3
bobinas y circuitos diferentes (un circuito por bobina). Esta parte, los electroimanes que forman el
estator, es la que creará el campo magnético giratorio como luego veremos, por eso también se
llama Inductor, ya que inducirá una corriente en la otra parte, o lo que es lo mismo inducirá el
movimiento, como más adelante explicaremos.
- Parte Móvil o Rotor: Es la parte móvil del motor. Esta situado en el interior del estator y consiste
en un núcleo de chapas de acero al silicio apiladas que forman un cilindro, o de un bobinado
eléctrico dependiendo del tipo de roto, Rotor de jaula de ardilla o Rotor bobinado. También se
llama inducido porque es donde se inducirán las tensiones, corrientes y por lo tanto el movimiento
de nuestro motor.
El rotor en jaula de ardilla, el más utilizado, es un rotor con una serie de barras de aluminio o
cobre (conductores) a su alrededor y unidas en cortocircuito por dos anillos en sus extremos. El
de rotor bobinado es un rotor con bobinas a su alrededor.
El campo magnético (las líneas del campo magnético) giratorio trifásico del estator cortará las
varillas o chapas del rotor, en estas se induce una fuerza electromotriz (tensión) que al estar en
cortocircuito se genera una corriente por ellas, corriente inducida que genera un campo que
seguirá al del estator girando el rotor.
Pero....¿Por qué? Para entenderlo tenemos que estudiar 3 descubrimientos de 3 grandes físicos.
LOS EXPERIMENTOS DE FARADAY , OERSTED Y TESLA
Faraday descubrió que un conductor eléctrico moviéndose dentro de un campo magnético (imán)
generaba una tensión o diferencial de potencial (d.d.p) entre sus dos extremos (igual que la pila
tiene tensión entre sus dos extremos). Como este voltaje es un voltaje inducido se le llama fuerza
electromotriz (fem), en lugar de tensión. Si unimos los extremos, por ejemplo en cortocircuito o
con una bombilla, circulará una corriente por el conductor.
Mientras al mover el conductor cortemos líneas del campo magnético del imán se mantendrá en
los extremos del conductor una fem si el circuito está abierto. Si cerramos el circuito (por ejemplo
conectamos una lámpara al conductor) la fem producirá una corriente por el conductor.
Esta tensión generada en la espira al ser inducida se conoce como fuerza electromotriz inducida
(fem), pero simplemente es una tensión entre dos puntos. Si cortocircuitamos las espiras, se
generará por la espira una corriente inducida (corriente de cortocircuito).
Nikola Tesla descubrió que una corriente alterna trifásica genera un campo magnético giratorio al
circular la corriente de cada una de las 3 fases por una bobina de un electroimán diferente (imán
con bobina enrollada = electroimán). Fíjate en la siguiente animación: Cuando la corriente es de
valor 0 no hay campo en esa fase, luego va aumentando y cada medio ciclo de la onda el campo
cambia de sentido. Vamos a ver 3 puntos muy concretos:
En el momento o punto 1, habrá 3 campos creados, dos negativos creados por L2 y L3 y uno
positivo creado por L1 y que al tener la corriente el valor máximo será el campo máximo que
puede crear L1. La suma vectorial de los 3 campos nos da el vector de color negro dentro del
motor.
En el punto 2 ahora será L2 la que crea el campo máximo y los otros dos serán negativos. La
suma de los 3 dan como resultado el vector en esa posición. Se puede comprobar como ha
girado.
En la posición 3 el máximo campo lo crea L3 y los otros dos son negativos. El vector del campo y
el campo sigue girando.
Ya tenemos nuestro campo giratorio creado por las corrientes trifásicas. Si quieres ver otra
animación aquí tienes otra muy buena: Campo Giratorio.
En nuestro motor el campo magnético generado en el estator está en movimiento y sus líneas de
campo magnético cortarán las chapas metálicas (conductores) del rotor en jaula de ardilla
generando entre ellas una fem, pero que al estar en cortocircuito lo que se generará será una
corriente inducida que circulará por las chapas del rotor.
También sabemos que Oersted demostró que si un conductor por el que circula una corriente
eléctrica se encuentra dentro de un campo magnético y sus líneas de campo cortan al conductor,
el conductor se desplaza perpendicularmente al campo magnético, es decir se crea una fuerza en
el conductor que hace que este se mueva.
Una corriente por conductor + campo magnético = movimiento del conductor.
Realmente la corriente que circula por el conductor lo que hace es crear a su alrededor un
campo magnético, como descubrió Oersted, y al interactuar el
campo del imán con el campo creado en el conductor, se produce
su movimiento (sería como si fueran 2 imanes). Recuerda dos
imanen enfrentados = fuerza de atracción o repulsión. Según el
sentido de la corriente por el conductor (entre o salga) el campo
creado tendrá una polaridad o la contraria, por ese motivo, los campos
se atraerán o repelerán, haciendo que el conductor se mueva un
sentido o en otro (depende del sentido de la corriente por el conductor).
Si el conductor en lugar de ser un único conductor fuera una espira, sobre la espira se crearían 2
fuerzas de sentido contrario (par de fuerzas), porque por un lado de la espira la corriente tiene
un sentido (entra) y por el otro lado tiene sentido contrario (sale) a la del otro lado de la
espira, haciendo que la espira gire. El par de fuerzas genera un Momento o Par que produce
el giro de la espira.
Ahora ya estamos
preparados para
explicar el
funcionamiento:
¿Por qué Gira un Motor Trifásico?
En nuestro motor trifásico tenemos un estator
con un campo magnético giratorio (según
Tesla), que corta unos conductores o chapas
del rotor por los que se genera una tensión
inducida llamada fem (Faraday) y que al estar
estos conductores o chapas en cortocircuito
se produce por ellos la circulación de una
corriente inducida y se crea a su alrededor un
campo magnético. Como por las chapas del
rotor (conductores) circula una corriente, se
crea en ellas campos magnéticos inducidos y
estos campos crean pares de fuerza en el
rotor (Oersted) que hace que ¡¡¡El Rotor se
Mueva o Gire!!! (Oersted). Ya tenemos
nuestro motor trifásico funcionando.
El campo magnético creado en el rotor
seguirá al del estator, pero nunca logrará
alcanzarlo, ya que es ese caso las líneas del
campo del estator no cortarían las chapas del
rotor y no se produciría corriente inducida. Por eso
se llaman "motores asíncronos", la velocidad
del rotor y la del campo del estator no están
sincronizadas. Además, se llama motor de
inducción porque el estator induce una
corriente en el rotor para que funcione. "Motor
Asíncrono Trifásico de Inducción".
La corriente inducida por las chapas del rotor
lo que realmente crean es un campo magnético a su alrededor, campo que se moverá
girando para seguir al campo giratorio del estator trifásico. Es como si tuviéramos dos
imanes. Fíjate como gira el rotor de la siguiente animación cuando alimentamos con corriente
trifásica el estator. Aunque en la animación se vea el rotor como un imán, en la realidad es un
rotor de jaula de ardilla, pero que como ya vimos se crea en el un campo magnético, con lo que
se convierte en un imán.
Se define el deslizamiento de un motor asíncrono como la diferencia de estas velocidades
expresada en tantos por ciento:
S = [(ns - n)/ns] x 100
S = deslizamiento en tanto por ciento %.
ns = velocidad síncrona del campo magnético del estator.
n = velocidad del rotor.
Un motor asíncrono trifásico de rotor en cortocircuito posee una velocidad síncrona de 3.000
r.p.m. ¿Cuál será el deslizamiento del rotor a plena carga si se mide con un tacómetro una
velocidad de 2.850 r.p.m.?
S = [3000-2850/3000] = 5%.
El estator de un motor asíncrono trifásico se construye de tal forma que se alojan tres bobinas
desfasadas entre sí 120º. Cada una de estas bobinas se conecta a cada una de las fases de un
sistema trifásico, por lo que por cada una de ellas circularán las corrientes instantáneas i 1 , i2 e
i3.
Cuando aumenta la carga en el rotor del motor, la velocidad del rotor decrece, con lo que
aumenta el deslizamiento. Esto provoca que el flujo del estator corte las barras de rotor a
mayor velocidad, y por consiguiente se incrementa mucho la intensidad en el rotor y el "par
motor" para vencer el "par resistente" de la carga. Esto es lo que ocurre por ejemplo en el
arranque de los motores, en los que podemos llegar a tener intensidades absorbidas por el motor
7 veces mayores que una vez en marcha el motor.
La velocidad del rotor no disminuye mucho cuando aumenta la carga, es decir los deslizamientos
de los motores trifásicos no suelen ser muy grandes.
La velocidad síncrona del campo giratorio depende del número de polos con el que se
construyan los devanados en el estator y de la frecuencia de la red a la que se conecte (En
España 50Hz Y Argentina es 50hz , en América 60Hz):
ns = (50 x F) / p
ns = velocidad síncrona del campo giratorio del estator.
F = Frecuencia de la red trifásica en Hertzios (Hz).
p = Número de pares de polos del estator. El mínimo sería 1 par de polos (Norte-Sur). Más
adelante veremos la diferencia entre un motor de 1 par de polos y de 2 pares de polos.
Por ejemplo, si se tiene una máquina de 1 par de polos (2 polos) trabajar a 3.000rpm a
50hz, de 2 pares de polos (4 polos) la máquina girará a 1.500 revoluciones por minuto, si fuera
de 3 pares de polos sería de 1000rpm y si fuera de 4 pares de polos sería de 750rpm. Los polos
tienen que ver con el número de bobinas que tenemos por cada fase en el bobinado del estator.
Más abajo en el bobinado de los motores lo puedes ver.
Normalmente sabiendo la velocidad del motor, que viene en la placa de características, lo que
hacemos es averiguar el número de polos del motor.
La potencia absorbida (o nominal) de un motor, la que viene en la placa de
características, es Pabs = √3 x Vn x In x cose fi, pero esta potencia no se transmite por
completo en el eje del motor porque los motores tienen pérdidas. Las perdidas principales son:
- Pérdidas en el Cobre, debidas a la resistencia de los bobinados.
- Pérdidas en el hierro, debidas a la histéresis y a las corrientes parásitas o de Foucault.
- Pérdidas mecánicas, debidas a los elementos giratorios por rozamientos.
El rendimiento (η) de un motor es:
η = (Pútil / Pabsorbida) x 100; en tanto por ciento.
La potencia útil`, si ponemos el rendimiento en número, no en porcentaje (por ejemplo
rendimiento de 0,87, en lugar del 87%) será:
Pu = η x Pabsorbida = η x √3 x Vn x In x cose fi;
Recuerda 1CV = 736 vatios (w), en muchos problemas viene la potencia expresada en caballos
de vapor.
Arranque, Aceleración y Carga del Motor Trifásico
Cuando el motor pasa de funcionar en vacío a arrastrar una carga mecánica, el rotor tiende
a frenarse por el par resistente que produce la carga contrario al giro del rotor. Esto hace que el
movimiento relativo del campo magnético giratorio respecto a los conductores del rotor aumente,
lo que produce un aumento de la f.e.m. y de la corriente inducida en los conductores o
chapas del rotor. Dado que el par de fuerzas que se desarrolla en el rotor o par motor
depende de esta corriente, se produce un aumento de dicho par que tiende a equilibrar el par
resistente con el par motor. De aquí se entiende que según aumenta la carga en el motor,
también aumente el deslizamiento y el par motor.
La característica del motor nos indica la relación entre el par del motor y su velocidad. El par que
desarrolla un motor de inducción esta íntimamente relacionado con la velocidad del rotor. Dado
que su relación matemática resulta un poco complicada, por lo general, esta relación se expresa
gráficamente mediante una curva característica de par-velocidad.
La curva del motor par-velocidad nos determina su funcionamiento. Por ejemplo a continuación
podemos ver la curva de un motor con el par motor (Mm) y el par resistente (Mi)en función de su
velocidad (n).
En esta representación gráfica se ha trazado la evolución del par motor, así como la evolución
del par resistente al que se lo somete al motor. Este par resistente podría corresponder, por
ejemplo, al transmitido por un eje al que se le ha acoplado un montacargas.
Funcionamiento Nominal= funcionamiento del motor en condiciones normales de operación
para el que fue diseñado, es decir donde trabaja normalmente. El par nominal, la intensidad
nominal, la velocidad nominal, etc. serán valores en ese punto. Los motores en el arranque tienen
condiciones de arranque diferentes hasta que se estabiliza y funciona en su estado normal, o
nominal. El par nominal, nos da la potencia nominal y la intensidad nominal o viceversa.
Par nominal = Mn = Pu / w; potencia útil partido por la velocidad angular en radianes/segundo;
w = (2π/60) x Velocidad Nominal en rpm (n)
Mn = (Pu x 60) / (2π x n) = Newton x metros
En la curva mostrada como ejemplo se puede observar que en el momento del arranque del
motor (n = 0rpm) se obtiene un par de arranque 1,5 veces mayor que su par nominal (Mn). Si
hacemos que este motor arrastre una carga que origine un par resistente Mi, el motor
adaptará su velocidad hasta conseguir desarrollar un par motor Mn que consiga arrastrar
la carga mecánica.
Esto se consigue a la velocidad "n" nominal. En el caso de que aplicásemos un par resistente
mayor, la velocidad disminuiría hasta que se alcanzara el equilibrio entre el par motor y el par
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Ley de Ohm y empalmes eléctricos

  • 1. CLASE 1 LEY DE OHM Y POTENCIA PRACTICAS CLASE 1 RECORDAMOS EMPALMES EMPALMES Unión Western: Ofrece continuidad entre conductores. La energía eléctrica llega por un conductor y se traslada por el segundo conductor (Figura 1) Empalme en “T” o derivación: Es de gran utilidad cuando se desea derivar energía eléctrica en cables alimentadores adicionales y las vueltas deben sujetarse fuertemente sobre el conductor recto. (Figura 2a) El empalme en “T” de Seguridad es utilizado cuando se desea obtener mayor ajuste mecánico. Empalme en “T” trenzado: Es un empalme más seguro y firme que el anterior y requiere de varios pasos de ejecución, siendo los más destacados el deshacer la trenza y enderezar los alambres del cable derivado; introducir el cable principal en el centro del cable derivado. (Figura 3); arrollar la mitad de los alambres del cable derivado (Figura 4) y arrollar la
  • 2. otra mitad de los alambres en sentido contrario al anterior, teniendo en cuenta que las vueltas deben quedar juntas y las puntas bien rematadas. (Figura 5). Empalme trenzado simple o “cola de ratón”: Permite salvar la dificultad que se presenten en los sitios de poco espacio por ejemplo en las cajas de paso, donde concurren varios conductores. Es conveniente terminar el empalme con un doblez o repliegue del trenzado para darle mayor fortaleza.
  • 3. CLASE 2 Potencia en CA : P = U . I = [ voltios . amperios ] = [ VA ] Por lo tanto la corrriente sera I = P / U La linea de Alimentacion de nuestra vivienda es la Tension Domiciliaria de 220V o suministro electrico y 50 HZ o 50 ciclos por segundo es la frecuencia . Cuando nosotros en nuestras casas accionamos un interruptor o llave producimos el encendido de una o varias lámparas que pueden estar en el Techo o en una pared Si yo conecto un velador de una lámpara a un tomacorriente que esta en la pared y acciono el interruptor del velador enciendo la lampara. Entonces existen diferentes formas de encender una lampara y desde diferentes posiciones de mi casa y esos dispositivos que utilizo forman parte de la instalación eléctrica que hay realizada y se pueden distinguir por tipo que son: Circuitos de tomacorrientes que están sobre las paredes usualmente a baja altura por debajo de 60cm, que permiten conectar diferentes electrodomésticos, cargadores de notebooks o celulares, Televisores, etc. , que suministran la tensión a dichos aparatos que utilizan la tensión eléctrica de nuestra vivienda. Mientras que a través de los Interruptores que están entre 90 y 130cm en la pared y encienden las lámparas de techo o incluso un Ventilador de Techo son circuitos que se denominan Circuito de Iluminación Entocnces tenemos 2 tipos de Cicuitos: de Iluminacion y de Tomacorrientes. Existe hoy en dia la Reglamentacion de la Asociacion de Electrotecnia Argentina que reglamenta y regula los tipos de circuitos electricos de una Vivienda , local u Edificio y aprenderemos esta reglamentacion para saber que debemos cumplir a la hora de hacer una instalacion electrica .
  • 4. CLASE 2 Y 3 PRACTICAS DE 4 CIRCUITOS ELECTRICOS DE ILUMINACION CON LAMPARAS REPASO PRACTICAS CIRCUITO PARALELO CON TOMACORRIENTE CIRCUITO SERIE CIRCUITO LLAVES ENCENDIDO INDEPENDIENTE
  • 5. CIRCUITO DE COMBINACIÓN DOS LÁMPARAS EN PARALELO
  • 6. AEA VIVIENDA UNIFAMILIAR 10KW ENERGIA, POTENCIAS FACTOR DE POTENCIA Un receptor eléctrico es todo dispositivo, aparato o máquina capaz de transformar la energía eléctrica que recibe en cualquier otra clase de energía. Hay distintos tipos de receptores eléctricos: Receptores térmicos: son dispositivos en los que se transforma la energía en calor (estufas, calentadores, planchas, secadores). Receptores lumínicos: son aparatos que reciben energía eléctrica y la transforman en luz (lámparas). Receptores electroquímicos: son los que transforman la energía eléctrica en energía química, dando lugar a reacciones químicas (células electrónicas). Receptores mecánicos: es una máquina que transforma la energía eléctrica en energía mecánica (motores eléctricos de corriente continua o alterna). Al igual que el generador, el receptor tiene dos características propias: la fuerza contra electromotriz y la resistencia interna. La energía no se destruye Energía es la cantidad de trabajo que un sistema es capaz de producir, dicha energía no se crea, no se destruye si no que se transforma. Por ejemplo, los aparatos eléctricos absorben la energía eléctrica y la transforman en energía luminosa (bombillos, lámparas, tubos de LED o fluorescentes, etc.), en calor (calentadores de resistencia) o también en energía mecánica (motores). La energía eléctrica es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de materiales conductores. Es decir, cada vez que se acciona el interruptor de nuestra casa donde hay una lámpara, se cierra un circuito eléctrico y se genera el movimiento de electrones a través de cables metálicos, como el cobre y pasa por los cables y alambre metálicos de la lámpara encendiéndola. La potencia eléctrica Aparente es S= U.I, en corriente alterna, es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un momento determinado. Es la potencia que entrega la compañía que suministra el servicio eléctrico. Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o químicamente por la generación de energía eléctrica. POTENCIA ACTIVA Y APARENTEY REACTIVA S= U.I = [ VOLTIOS, AMPERIOS](APARENTE) P = U. I COS Φ = [ VOLTIOS, AMPERIOS. COS Φ] = [ WATTS] o VATIOS (ACTIVA) Q = U.I SEN Φ = potencia reactiva (PERDIDAS por efectos capacitivos e INDUCTIVOS)
  • 7. La potencia activa representa la potencia útil o sea la energía que realmente se aprovecha al conectar a un equipo eléctrico y realizar un trabajo. Por ejemplo, la energía que entrega el eje de un motor cuando pone en movimiento un mecanismo o maquinaria, la energía del calor que entrega la resistencia de un calentador eléctrico o la luz que entrega una lámpara. Pues muchos dispositivos eléctricos cuentan con capacitores e inductores eléctricos y que son en los elementos eléctricos que producen las perdidas en un circuito eléctrico. La energía consumida por un dispositivo eléctrico se mide en vatios-hora (Wh), o en kilovatios- hora (kW). Normalmente las empresas que suministran energía eléctrica a la industria y los hogares, en lugar de facturar el consumo en vatios-hora, lo hacen en kilovatios-hora (kWh). La potencia en vatios (W) o kilovatios (kW) de todos los aparatos eléctricos debe figurar junto con la tensión de alimentación en una placa metálica ubicada, generalmente, en la parte trasera de dichos equipos. Si la potencia activa es P = U. I COS Φ entonces la corriente i será I = P / (U. COS Φ) Para la tensión alterna: Se define el factor de potencia, f.d.p., de un circuito de corriente alterna, es la relación entre la potencia activa, P, y la potencia aparente, S. Que es el coseno del Angulo Φ cos Φ = P / S , siempre menor a 1, considerando que hay perdidas eléctricas en el circuito , SI FUERA UN MOTOR ROZAMIENTO ( BUJES DEL ROTOR DEL MOTOR ) , CALOR POR EL COBRE , POR HIERRO ( CICLO DE HISTERESIS ) Y POR LOS CAPACITORES QUE HAY EN LOS MOTORES MONOFASICOS O EN LOS TUBOS FLUORESCENTES : EL ARRANCADOR Y LAS REACTANCIAS ( BOBINAS). ¿Cuánta energía eléctrica consume un artefacto eléctrico en casa? Vea alguno y comente su valor dar un ejemplo de un electrodoméstico.? Un horno eléctrico suele tener una potencia de entre 950 W y 1.500 W. De esa manera, si tenemos encendido un horno de unos 1.300 vatios (un valor medio y habitual) durante una hora, a plena potencia, nos consumirá ese 1,3 kilovatios / hora. PARA REALIZAR UN PLANO O DIBUJO AUTOCAD debemos saber y conocer cuáles son las normas de dibujo para planos electricos Colores convencionales: Baja tensión: Rojo: líneas de alimentación, circuitos, bocas , cañerías Azul: para fuerza motriz , cañería y tomas
  • 8. REGLAMENTACION AEA 1) LINEAS Y CIRCUITOS (Punto 771.7 de la Reglamentación AEA) Los circuitos DEBERAN SER COMO MINIMO BIPOLARES.EN NINGUN CASO se aceptan circuitos con neutro común y protecciones unipolares. Los circuitos de una instalación pueden ser: CIRCUITOS PARA USOS GENERALES: Son circuitos monofásicos que alimentan bocas de salida de Iluminación y de Tomacorrientes. CIRCUITOS DE ILUMINACION DE USO GENERAL (IUG) : Son circuitos, en cuyas bocas de salida podrán conectarse artefactos de iluminación, de ventilación, combinaciones de ellos u otras cargas unitarias cuya corriente de funcionamiento permanente no sea superior a 10 A.NO SE PUEDEN UTILIZAR EN INTEMPERIE. ESTE CIRCUITO CONTARÁ CON PROTECCION EN AMBOS POLOS NO MAYOR A 16 A (valor de la llave electromagnética mínima que deberíamos utilizar) y su número MAXIMO de bocas será 15. CIRCUITOS DE TOMAS DE USO GENERAL (TUG); Son circuitos, en cuyas bocas de salida podrán conectarse cargas unitarias cuya corriente de funcionamiento permanente no sea superior a 10 A por medio de Tomacorrientes 2P+T de 16 A.NO SE PUEDEN UTILIZAR EN INTEMPERIE.ESTE CIRCUITO CONTARA CON PROTECCION EN AMBOS POLOS NO MAYOR A 16 A para tomas 2P+T de 10 A y cuando los tomacorrientes son 2P+T de 16 A esta PROTECCION SERA DE 20 A. Su número máximo de bocas será 15. CIRCUITOS PARA USOS ESPECIALES: Son circuitos monofásicos que alimentan cargas que NO SE PUEDEN MANEJAR CON CIRCUITOS DE USO GENERAL. CIRCUITOS DE ILUMINACION DE USO ESPECIAL (IUE): Son circuitos, en cuyas bocas de salida podrán conectarse artefactos exclusivamente de iluminación cuya corriente de funcionamiento permanente no sea superior a 20 A. ESTE CIRCUITO CONTARÁ CON PROTECCION EN AMBOS POLOS NO MAYOR A 32 A y su número MAXIMO de bocas será 12. CIRCUITOS DE TOMAS DE USO ESPECIAL (TUE): Son circuitos, en cuyas bocas de salida podrán conectarse cargas unitarias cuya corriente de funcionamiento permanente no sea superior a 20 A por medio de Tomacorrientes 2P+T de 20 A o de 16 A. ESTE CIRCUITO CONTARÁ CON PROTECCION EN AMBOS POLOS NO MAYOR A 32 A y su número máximo de Bocas será 12. CIRCUITOS PARA USOS ESPECÍFICOS (ACU): Son circuitos monofásicos o trifásicos que alimentas cargas NO comprendidas en las definiciones anteriores (Circuitos de Alimentación de Carga Única). SU DIMENSIONAMIENTO ES RESPONSABILIDAD DEL PROYECTISTA. CLASE 4 AEA 90364 2018 REGLAMENTACION AEA Una forma aprender a calcular la Instalación eléctrica de una vivienda o de un local o industria es: Aprender la reglamentación AEA. 2) Si desconocemos la vivienda y sus requerimientos lo que hacemos es aplicar los requisitos mínimos de la reglamentación a cada circuito, 3) cumplir también cuando diseñamos la cañería por reglamentación es de 7/8 de pulgada la mínima sección de la cañería o 4) dibujamos el plano y calculamos los consumos y la demanda de potencia máxima simultanea de nuestra INSTALACION .
  • 9. Referencias básicas a utilizar para confeccionar EL PLANO dela instalación eléctrica. BOCA DE CENTRO (CONSUMO) CIRCUITO IUG ILUMINACION OCTOGONAL LLAVE O INTERRUPTOR (SIN CONSUMO) IUG1 RECTANGULAR TOMACORRIENTES DE COLOR ROJO CIRCUITO TUG 1 RECTANGULAR BOCA DE PARED DE ILUMINACION IUG1 OCTOGONAL
  • 10. VIDEOS SOBRE TEMAS DE INTERES https://youtu.be/VRZhtn8ABOA Porque estudie ingeniería eléctrica https://www.rubenlijo.com/libros-sobre-energia-y-electricidad-las-referencias-de-sigueme-la- corriente/ ley de biot- savart https://youtu.be/icjJRpoDqOc ¿Qué es el Factor de Potencia? ¿Para qué sirve? ⚡ Sígueme la Corriente RUBEN LIJO https://youtu.be/_mvA-LP2n_w 1 https://www.youtube.com/watch?v=P-3MW99sWMU transporte de energía alterna y distribución 2 https://www.youtube.com/watch?v=a1xv_w117Hc&t=0s 3 https://www.youtube.com/watch?v=xVe0dSmphsI&t=0s 4 https://www.youtube.com/watch?v=Tuf1ifzfgIo&t=0s 5 https://www.youtube.com/watch?v=o9-36RoISVk&t=0s 6 https://www.youtube.com/watch?v=VwkQStXUFh0&t=0s 7 https://www.youtube.com/watch?v=andu3xbSKyM&t=0s 8 baterías Solares https://youtu.be/ITcDOudqPJw
  • 11. CALCULO DE BOCAS DE CONSUMO Y CAJAS PLANO DE LA VIVENDA TP1 CONTAR BOCAS DEL PLANO EN SU CIRCUITO EXIGENCIAS SOBRE UNA INSTALACION ELECTRICA ( INFORMACION ) Como saber y diferenciar las bocas y que tipo de caja tiene lo veremos en la primera tabla donde nos piden la cantidad de bocas que están los ambientes que hay circuitos de Iluminación y tomacorrientes donde tendremos: 1) bocas de techo con lámparas que usan cajas octogonales y de circuitos de iluminación 2) bocas de pared con llaves o interruptores cajas rectangulares en el circuito de iluminación 3) las bocas de pared de iluminación también usan cajas rectangulares para las llaves o interruptores . Puede haber en los circuitos de iluminación un ventilador que es el caso del dormitorio 2 en el circuito IUG1 y debemos sumar su consumo a las lámparas del cuarto y así sumaremos el consumo de 60 a 75 W o sea el valor de la potencia del mismo. Si estuviera dibujado en el plano En la cocina debe haber mínimo: 2 tomacorrientes en el circuito TUG1 de hasta 200w. Las llaves y bocas de techo de iluminación en el circuito IUG1. En los Dormitorios/ oficinas o Talleres hay conectados en los tomacorrientes: dispositivos como PC, impresora, televisor, etc. Considerar más de 2 tomacorrientes. COMPLETAR LOS AMBIENTES : DEBEN CONTAR LAS CAJAS PLANO DE LA VIVIENDA TP1 BOCAS DE LA VIVIENDA
  • 12. Ambiente IUG1 TUG1 TUG2 MBT APM TUE 1 TUE 2 Octog Rect Rect Rect Rect Rect Rect Rect Cocina Living- comedor Hall Ent Pasillo 1 Oficina2 Patio Baño Oficina1 cajas Rect TOTALES DE BOCAS Cajas Octog
  • 13. LA DESCRIPCION DE LOS CONDUCTORES DE UNA CAÑERIA CLASE 4 TABLEROS Y COMPONENTES DE LA INSTALACION ELECTRICA Tipos de TABLEROS ELECTRICOS  Tableros seccionales  Tableros de distribución de baja tensión  Centros de control de motores  Tableros de transferencia  Tableros de control  Tablero de automatismos  Tableros especiales  Tableros de tomas
  • 14. VISTA DE FRENTE O TOPOGRAFICA DE UN TABLERO CLASE 4 PRACTICAS CON CIRCUITOS ELECTRICOS Y AUTOMATISMOS BREVE INTRODUCCION TEORICA A LOS MOTORES Y CONTACTORES DIGA SI ALGO DE ESTE PLANO DE CONEXIONES ESTA MAL
  • 15. PROTECCIONES Y COMPONENTES DE UNA INSTALACION ELECTRICA PARA AUTOMATIZACION Y MOTORES Disyunto Diferencial : Un interruptor diferencial (ID), también conocido como RCD, RCCB, GFCI o dispositivo diferencial residual (DDR), es un dispositivo electromagnético que se coloca en las instalaciones eléctricas de corriente alterna con el fin de proteger a las personas de accidentes provocados por el contacto con partes activas de la instalación (contacto directo) o con elementos sometidos a potencial debido, por ejemplo, a una derivación por falta de aislamiento de partes activas de la instalación (contacto indirecto). También protegen contra los incendios que pudieran provocar dichas derivaciones. Es un dispositivo de protección muy importante en toda instalación, tanto doméstica como industrial, que actúa conjuntamente con la puesta a tierra de enchufes y masas metálicas de todo aparato eléctrico. De esta forma, el ID desconectará el circuito en cuanto exista una derivación o defecto a tierra mayor que su sensibilidad. Si no existe la conexión a tierra y se produce un contacto de un cable o elemento activo a la carcasa de una máquina, por ejemplo, el ID no se percatará hasta que una persona no aislada de tierra toque esta masa; entonces la corriente recorrerá su cuerpo hacia tierra provocando un defecto a tierra y superando ésta la sensibilidad del ID, que disparará el corte de la corriente, protegiendo a la persona y evitando así su electrocución. Interruptor termo magnético Interruptor termo magnético Protege los conductores de la instalación de las sobrecargas y los cortocircuitos. Este tipo de interruptor está provisto de una palanca que cambia de posición automáticamente (ON-OFF) cuando se sobrepasa la potencia máxima contratada o la prevista en un circuito, o hay una conexión accidental y directa entre los dos conductores del circuito.
  • 16. Tomacorriente Los circuitos eléctricos alimentan los tomacorrientes a través de las cajas de paso y de los interruptores. Los tomacorrientes pueden ser visibles (estar colocados encima de la pared) o estar empotrados. En este último caso, para colocarlos primero hay que hacer los agujeros necesarios en la pared. Portalámparas Es el accesorio en el que se conectan los lámparas. En el mercado existen diferentes modelos de ROSCA tipo Édison E27 la mas usada u otro tipo como GU10 que son zócalos . Los más usados son los que van atornillados a las cajas empotradas y los colgantes. Interruptor simple Cumple la función de cortar y dar paso a la energía en los circuitos eléctricos. Cuando la vivienda es de material noble, se recomienda usar interruptores empotrados. Cuando es de material rústico, se deben utilizar interruptores visibles.
  • 17. CAÑERIAS Los Conductores o los cables que conducirán la electricidad a las lámparas, interruptores y tomacorrientes deben estar protegidos. Para ello se utilizan tubos y curvas de PVC o de chapa, de manera que el circuito se adapte a la estructura de la vivienda y otros accesorios Tubos y curvas de hierro y plástico Caja para empotrados de hierro y PVC Las cajas rectangulares son usadas para adosar los tomacorrientes e interruptores por medio de tornillos. Las cajas octogonales se usan como cajas de paso de alimentación o bocas de techo y pared o derivación en las que se hacen los empalmes de derivación o continuación. Las cajas cuadradas son cajas de paso. ACCESORIOS Conectores: sirven para unir los caños con las cajas. Abrazaderas Sirven para sujetar adecuadamente los tubos de PVC o Metal a las paredes o techos de la vivienda. ILUMINACION TIPOS DE LAMPARAS O TUBOS
  • 18. LAMPARA DE LED Este tipo de foco es recomendado para iluminar los ambientes de cualquier vivienda, porque su consumo de energía es muy bajo. Vienen en diferentes intensidades y colores, desde los blancos fríos hasta los más cálidos, por lo que son utilizados tanto para usos domiciliarios como comerciales. Esta LAMPARA es rosca E27 Tubo fluorescente Son más eficientes que las lámparas incandescentes, pero menos eficientes que los Lámparas ahorradores o de bajo consumo o LED. En el mercado se pueden conseguir equipos armados con uno o más tubos fluorescentes y con todos sus componentes listos para conectarlos a los cables de alimentación. Aquí pueden verse las instrucciones de cómo armar el circuito de tubos fluorescentes Conductores eléctricos Los conductores o cables eléctricos son los elementos que conducen la corriente eléctrica a las cargas o que interconectan los mecanismos de control. En un circuito eléctrico, los conductores deberán ser fácilmente identificables. Esta identificación se realiza mediante los colores que presentan los aislamientos de los conductores o cables:  Neutro: Celeste  De fase: rojo , Negro y Marrón para trifásica y Marrón para la monofásica  De protección (tierra): amarillo con verde, amarillo o verde ¿QUÉ ES UN RELÉ? Un relé es una solución de interrupción de potencia que puede usarse para asignar energía sin tener que abrir y cerrar un conmutador de forma manual. Para conectar y desconectar la energía, un relé solo requiere una pequeña señal eléctrica. Esta señal actúa como un "conserje" metafórico para una señal eléctrica mucho más grande. La capacidad de tener un control de baja potencia sobre una señal de alta potencia es el motivo por el cual los relés han sido tan importantes en toda la historia de la electrónica.
  • 19. Relé electromecánico (EMR) Un relé electromecánico usa una pieza móvil física para conectar los contactos dentro del componente de salida del relé. El movimiento de este contacto se genera mediante fuerzas electromagnéticas provenientes de la señal de entrada de baja potencia, lo que permite completar el circuito que contiene la señal de alta potencia. El componente físico dentro del relé electromecánico suele hacer el sonido de un "clic", lo cual puede resultar útil en algunas situaciones, aunque esto puede generar arcos internos y demora relativamente mucho tiempo para moverse. Relé de estado sólido (SSR) Un relé de estado sólido (SSR en inglés) es un dispositivo interruptor electrónico que conmuta el paso de la electricidad cuando una pequeña corriente es aplicada en sus terminales de control. Los SSR consisten en un sensor que responde a una entrada apropiada (señal de control), un interruptor electrónico de estado sólido que conmuta el circuito de carga, y un mecanismo de acoplamiento a partir de la señal de control que activa este interruptor sin partes mecánicas. El relé puede estar diseñado para conmutar corriente alterna o continua. Hace la misma función que el relé electromecánico, pero sin partes móviles. Los relés de estado sólido utilizan semiconductores de potencia como tiristores y transistores para conmutar corrientes hasta más de 100 amperios. Los relés SSR pueden conmutar a muy altas velocidades (del orden de milisegundos) en comparación a los electromecánicos, y no tienen contactos mecánicos que se desgasten. A la hora de aplicar este tipo de relés debe tenerse en cuenta su baja tolerancia para soportar sobrecargas momentáneas, comparado con los relés electromecánicos, y su mayor resistencia al paso de la corriente en su estado activo. Según a quién le pregunte, los relés de estado sólido son la solución de interrupción de potencia superior, pero otros insisten en que los relés electromecánicos son la opción obvia. ¿Quién tiene razón y por qué motivos? Para responder estas preguntas, analizaremos las diferencias entre los relés electromecánicos y de estado sólido, comprenderemos su funcionamiento y compararemos las especificaciones de rendimiento en diversos niveles. Un relé de estado sólido podría ser el arquetipo de la industria de los semiconductores. Los SSR usan una señal eléctrica de baja potencia para generar una señal de semiconductor óptico, generalmente un octoacoplador, que transmite y energiza la señal de salida. Cuando se activa, la señal óptica de entrada actúa como el "conmutador" que permite que una señal de alto voltaje pase a través del componente de salida del SSR. Existen varias formas de hacer esto, aunque la característica en común entre todas ellas es la falta de piezas móviles, y por esto se los conoce como relés de estado sólido.
  • 20. Ambas tecnologías se pueden usar para aplicaciones de calefacción, iluminación, control de movimiento y más. Sin embargo, los relés de estado sólido son superiores a los relés electromecánicos en CASI todas las categorías comparativas. Los relés electromecánicos son una tecnología algo antigua que usa un enfoque de diseño mecánico simple, mientras que los relés de estado sólido son mucho más recientes y avanzados; y sí, también son más complejos. Se puede argumentar que un producto complejo no tiene por qué ser mejor que otro similar, pero más simple y que haga la misma tarea. Sin embargo, un SSR más complejo podría superar la contienda cuando se trata de rendimiento. Acoplamiento: La señal de control debe acoplarse al circuito de control de una forma que se Para CA (bi-direccional) se suele emplear un TRIAC que consta de dos SCR conectados en direcciones opuestas. Los TRIAC se utilizan porque la corriente alterna está constantemente cambiando de dirección; cuando la puerta del TRIAC deja de recibir corriente, el TRIAC cortará el paso de electricidad cuando el ciclo de la alterna pase por 0 (que sucede cada 20 ms si es de 50 Hz), por lo que nunca se interrumpe el paso en un pico de la alterna, evitando los altos voltajes transitorios que de otra forma se producirían si se interrumpiera el paso bruscamente debido al colapso repentino del campo magnético sobre el inducido. Esta propiedad se denomina conmutación en "paso por cero".1 Los SSR se diferencian por una serie de parámetros incluyendo voltaje de activación y corriente, voltaje de salida y límite de corriente momentánea admitida, si es de CC o CA, la caída de voltaje o la resistencia interna que afecta a la corriente de salida, la resistencia térmica, y los parámetros eléctricos y térmicos para un área de operación segura (p.e., no superando nunca el 70% del amperaje y temperatura tope indicado por el fabricante para alargar su vida útil).
  • 21. ACTIVIDAD CLASE 4 BUSQUE FOTOS DE MATERIALES ASIGNADOS SEGÚN LA SIGUIENTE TABLA ( VALIDO PARA 4TO AÑO ) Deben averiguar en Internet buscando precios en sitios como Mercado Libre, EASY o SODIMAC .Averigüe el precio de su Lampara de LED y además también averiguar el precio del Ítem que se encuentra a continuación de su Apellido en la misma fila el precio unitario. y las fotos de los 2 artículos que le toca averiguar su lampara y el otro Ítem asignado a cada uno de Uds. valor a usar en el cálculo y comprar LAMPARA TABLA DE COSTOS Grup o APELLIDO Wat t Ítem Especifica ción PRE CIO Canti dad CO STO A BARRETO 11 Rollo de cable 2,5MM2 3 Rollo 100m AZUL, MARRON Y V/A A CORREA GIMENEZ 12 Rollo de cable 10mm2 1 Rollo de 100M A GARCIA GAMBA 14 Rollo de cable Retorno 1,5MM2 2 Rollo de 100M A GONZALEZ DANESI 15 Rollo de cable 4MM2 2 Rollo de 100M Azul y Marrón A MOLLO YUDRA 16 Cajas de paso 10 cm x 10cm 8 Cajas de paso Genrod A RAMOS 17 Conectores para caño De 7/8 200 Conectores Tofema B ALBORNOZ MOLERO 6 Tiras de caños 2metros 3metros 7/8" 30 Caños tecnocom B ARAGON PIERANGELI 7 Llaves de combinación Modulo Completo 6 Llaves Kalop o Sica o Jeluz B BARREDO GRANT 8 De 1 punto Modulo Completo 20 Llaves Kalop o Sica o Jeluz B BUTKUS 9 Tomas dobles Modulo Completo 16 Kalop o Sica o Jeluz B DESSE 10 Porta lámparas ROSCA E27 12 Con cables o Chicote E27 B NOTTA 20 Cajas rectangulares 5 CM X 10CM 30 Chapa Hierro B VARGAS CAPO 19 Cajas octogonales 9 X 9 15 Chapa Hierro D Lampara de led xx Lampara LED E27 XX W 15 Averigua cada estudiante el precio
  • 22. CLASE 5 PROYECTO CALCULO DE LA INSTALACION Cando tengo que calcular sin conocer quien utilizara la vivienda y que usa tendrá pues puede ser un local me aseguro de calcular en base a las tablas y reglamentación para evitar que los circuitos no estén bien dimensionados: Si ya tenemos el proyecto planteado y hecho el plano veremos cómo hacer el PROYECTO y la forma de conexión de Cañerías y dibujar el plano en AUTOCAD o una hoja croquis en escala. Antes de trazar los circuitos debemos saber que para nuestro proyecto de AUTOCAD y que utilizaremos en circuitos al dibujar o diseñar la instalación. Los circuitos deben distribuirse desde el Tablero Seccional y su trazado debe ir abriéndose como las ramas de un árbol.
  • 23. ACTIVIDAD PRÁCTICA EN UN PLANO DIBUJAR BOCAS Y CANERIAS EN EL PLANO PROVISTO POR EL DOCENTE DIBUJAR LAS CAÑERIAS Y BOCAS DE ILUMINACION Y TOMACORRIENTES Rojo: en los circuitos de Iluminación IUG2 se contarán las bocas de PARED y/o de CENTRO e interruptores o hacerlo para cada ambiente y escribir el valor de la cantidad de bocas en la tabla.En circuitos de TUG se contarán Los tomacorrientes de color rojo. TABLA DE BOCAS Ambiente IUG1 TUG1 TUG2 MBT APM TUE 1 TUE 2 Octog Rect Rect Rect Rect Rect Rect Rect Cocina Living-comedor Dormitorio 2 Pasillo 1 Dormitorio 1 Dor 3 /Taller Baño 1 Baño 2 Pasillo2 D1
  • 24. Balcon 1 D1 Total cajas Rect TOTALES DE BOCAS Total Cajas Octog FORMA CORRECTA DE HACER CAÑERIAS EN UNA INSTALACION ELECTRICA Así se materializa.
  • 25. Vemos como se ubican las cañerías. Pueden pasar por losa para atravesar un local. Muy importante.
  • 26. Ejemplo para que vean lo que no deben hacer ESTA ES LA FORMA CORRECTA DE CONECTAR
  • 27. ¿Cuantos conductores pasan por cada tramo? ¿Cuantos conductores pasan por cada tramo de cañería? Observemos la diferencia en los interruptores de "Combinación· Estos tienen tres bornes. Como siempre, el conductor Neutro se conecta a la Boca. El Vivo se conecta a uno de los interruptores. Se debe hacer un puente conectando dos bornes de los interruptores entre si.
  • 28. ¿Cuantos conductores pasan en cada tramo de cañería?La electricidad no es agua. No puede haber uniones en "T". Recordemos cada tramo de cañería debe completarse con los datos correspondientes; Cantidad de conductores por tramo, sección de los mismos. No olvidar la protección eléctrica. y diámetro de la cañería.
  • 29. ACTIVIDAD TEORICO PRACTICA CON MOTORES CADESIMU APRENDER Y REALIZAR EL DISEÑO CON EL PROGRAMA CADESIMU CIRCUITO DE ARRANQUE DE MOTOR, AUTOENCLAVAMIENTO E INVERSION DE GIRO ROTECCIONES, RELE Y CONTACTORES, LLAVE TERMOMAGNETICA REPASO EL RELÉ O RELEVADOR es un dispositivo electromagnético. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico y que por medio de una bobina arrollada en un carrete plástico y un núcleo de hierro ( como un transformador de una sola bobina o devanado) al circular corriente por la bobina se crea un electroimán y el campo magnético que se crea , atrae un hierro móvil o armadura que cierra o hace funcionar al relé y la armadura se une al núcleo de hierro del relé y que estará imantada a este núcleo mientras la bobina este energizada y cierra el circuito que acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Mira las figuras EL CONTACTOR es un dispositivo de accionamiento. Que es una de las piezas clave en la automatización actual de un motor eléctrico , luces o máquinas eléctricas ( agujereadoras , sierra eléctricas industriales ,etc . Su correcto y eficiente desempeño es muy importante para establecer procesos autómatas estables. Los motores eléctricos están vinculados directamente con accionamientos, muchas veces cíclicos, en diversas áreas. Su principal aplicación es la de efectuar maniobras de apertura y cierra de circuitos eléctricos relacionados con instalaciones de motores. Excepto los pequeños motores, que son accionados manualmente o por relés, el resto de motores se accionan por contactores. Pero, así como el motor eléctrico es elemento clave, éste a su vez requiere de una pieza vital para su buen desempeño: el contactor es un dispositivo que tiene por función habilitar o cortar un flujo de corriente. Este equipo electromecánico posee un un relé o relevador ( una bobina eléctrica con contactos o móviles ) que puede ser manipulado a distancia SUS BORNES SON A1 Y A2 y es clave en el funcionamiento de motores para automatización. Que al activar se permite la unión de 2 , 3 , 4 contactos que activan el funcionamiento de un motor trifásico los contactores tiene además si son tripolar contactos de entrada impares 1 ,3 ,5 y 11, 13 (ambos contactos auxiliares que se numerar 11, 12, 13, 14 ) y de salida 2 , 4 , 6 y 12 , 14 ( auxiliares) La función entonces del contactor es la de abrir o cerrar circuitos eléctricos vinculados a motores eléctricos para maniobras con motores eléctricos : arranque , parada , inversion de giro y arranque estrella y / o triángulo . El contactor está formado por 4 piezas:
  • 30. Carcasa: la base en donde se conectan los conductores. Bobina: encargada de transformar la corriente eléctrica. Núcleo: apoya el flujo que genera la bobina. Armadura: el elemento que cierra el circuito una vez que la bobina se ha energizado. Los elementos de protección pueden estar integrados dentro de los propios equipos. Por ejemplo muchos interruptores pueden tener integrados algunas funciones de protección, como la acción diferencial, un magneto-térmico o un fusible. Estas protecciones se podrían reflejar en el unifilar si se considera adecuado. Interruptor: Es un equipo electromecánico capaz de establecer o interrumpir el paso de corriente. Su función principal es de protección, aunque muchas veces puede cumplir también una función de control (energizando y desenergizando los sistemas eléctricos) Seccionador: Es un equipo electromecánico capaz de mantener aislada eléctricamente una instalación según las especificaciones, y señalizar adecuadamente su estado. Su función principal es de seguridad de las personas y equipos. Nota: Normalmente, un seccionador no está diseñado para interrumpir el paso de la corriente en carga. Interruptor-seccionador: Es un equipo electromecánico con las ventajas de un interruptor y de un seccionador.
  • 31. Capaz de establecer o interrumpir el paso de corriente y capaz de mantener aislada eléctricamente una instalación según las especificaciones señalizando adecuadamente su estado. En muchas ocasiones en los unifilares eléctricos se representará parte de las protecciones eléctricas. Otras acciones de protección son realizadas por equipos específicos con esta función, como los relés de protección. Las llaves termo magnéticas usadas en contactores existen en 2 tipos los comúnmente llamados interruptor o llave termo magnética o magnetotérmicos y los disyuntores termo magnéticos para motores con regulación de la corriente de funcionamiento que depende del motor o necesidad del circuito eléctrico a alimentar llamados también Guarda motores . FUSIBLES Se denomina fusible a un dispositivo constituido por un soporte adecuado y un filamento o lámina de un metal o aleación de bajo punto de fusión que se intercala en un punto determinado de una instalación eléctrica para que se funda (por efecto Joule) cuando la intensidad de corriente supere (por un cortocircuito o un exceso de carga) un determinado valor que pudiera hacer peligrar la
  • 32. integridad de los conductores de la instalación con el consiguiente riesgo de incendio o destrucción de otros elementos. LLAVES SECCIONADORAS: Un seccionador o desconectador es un componente electromecánico que permite separar de manera mecánica un circuito eléctrico de su alimentación, garantizando visiblemente una distancia satisfactoria de aislamiento eléctrico. El objetivo puede ser, por ejemplo, asegurar la seguridad de las personas que trabajen sobre la parte aislada del circuito eléctrico o bien eliminar una parte averiada para poder continuar el funcionamiento con el resto del circuito. Seccionador portafusiles: En baja tensión, el dispositivo incorpora en ocasiones un fusible, haciendo las veces de seccionador y porta fusibles. Seccionador de puesta a tierra: Para trabajos y reparaciones en algunas partes de los circuitos eléctricos, suele ser un requisito de seguridad que dicha parte esté conectada a tierra durante los trabajos. En ese caso, se deben cerrar los correspondientes seccionadores de puesta a tierra. L A DIFERENCIA AL MENOS QUE SE ESPECIFIQUE, UN SECCIONADOR DE UN DISYUNTOR O DE UN INTERRUPTOR, NO TIENE MECANISMO DE SUPRESIÓN DEL ARCO ELÉCTRICO Y POR TANTO CARECE DE PODER DE CORTE. LOS RELÉS TÉRMICOS O RELÉVADORES TÉRMICOS de sobrecarga son los aparatos más utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas débiles y prolongadas. Se pueden utilizar en corriente alterna o continua.1Este dispositivo de protección garantiza : optimizar la durabilidad de los motores, impidiendo que funcionen en condiciones de calentamiento anómalas. La continuidad de explotación de las máquinas o las instalaciones evitando paradas imprevistas y volver a arrancar después de un disparo con la mayor rapidez y las mejores condiciones de seguridad posibles para los equipos y las personas. Principio de funcionamiento de los relés térmicos Los relés térmicos poseen tres biláminas compuestas cada una por dos metales con coeficientes de dilatación muy diferentes unidos mediante laminación y rodeadas de un bobinado de calentamiento.
  • 33. Cada bobinado de calentamiento está conectado en serie a una fase del motor. La corriente absorbida por el motor calienta los bobinados, haciendo que las biláminas se deformen en mayor o menor grado según la intensidad de dicha corriente. La deformación de las biláminas provoca a su vez el movimiento giratorio de una leva o de un árbol unido al dispositivo de disparo. Si la corriente absorbida por el receptor supera el valor de reglaje del relé, efectuado previamente mediante el selector de corriente incorporado en el mismo, las biláminas se deformarán lo bastante como para que la pieza a la que están unidas las partes móviles de los contactos se libere del tope de sujeción. Este movimiento causa la apertura brusca del contacto del relé intercalado en el circuito de la bobina del contactor y el cierre del contacto de señalización. El rearme no será posible hasta que se enfríen las biláminas. Vamos a conectar en un circuito el contactor para el arranque de un motor trifásico en directa con un Contactor Trifasico y una llave termomagnetica de un solo polo solo ( corta solo la Fase ) Si te fijas la bobina se activa a través de un interruptor por una fase y el neutro (L1 y N), es decir a 220V. Se conecta a los bornes A1 y A2 del contactor real. El motor trifásico se activa a través de los contactos principales del contactor con las 3 fases (L1, L2 y L3), por ejemplo, a 380V. Se conecta en los contactos reales del contactor de fuerza 1-2, 3- 4, 5-6. Los contactos 13-14 y 21-22 son para el circuito de control que luego veremos. Cuando activamos el Interruptor le llega corriente a la bobina y el contactor se enclava cerrando
  • 34. los contactos principales y arrancando el motor electrico. Cuando desconectamos la corriente a la bobina mediante el interruptor, deja de llegarle corriente a la bobina y los contactos vuelven a la posición de reposo haciendo que el motor se pare. Este es un arranque básico y directo, luego veremos algunos circuitos más para los arranques de motores trifásicos, como por ejemplo el arranque estrella-triángulo. Como ves en los circuitos de los contactores se distinguen dos circuitos diferentes, el circuito de mando, que será el que active o desactive la bobina y el circuito de fuerza, que será el que arranque o pare el motor. El circuito de mando suele ser un circuito a menor tensión e intensidad que el circuito de fuerza. De ahí que los contactos principales o de fuerza sean más gordos que los auxiliares. En el esquema anterior no hemos usado los contactos auxiliares, solo el de la bobina, pero ya verás como se utilizan, por ejemplo, para la autoalimentación. Una de las características básicas de un contactor es su posibilidad de maniobra en circuitos sometidos a corrientes muy fuertes, en el circuito de fuerza, pero con pequeñas corrientes en el circuito de mando. Con una pequeña corriente (circuito de mando) podemos accionar un circuito de fuerza con mucha potencia o corriente.
  • 35. PRACTICA CADESIMU EJEMPLOS SIMBOLOGIA : En el CADESIMU la llave termo magnética es llamado disyuntor ( porque se regula la corriente pero su dibujo es igual a la llave termo magnética )o PIA y el disyuntor diferencial se llama diferencial . Contactos 95 y 96 del relevador o relevo termico Contactos 11 y 12 boton O PULSADOR de parada contacto cerrado CONTACTOS 13 14 O 23 24 DEL BOTON O PULSADOR DE MARCHA CONTACTO ABIERTO CONTACTOS AUXILIAR 13 14 DEL CONTACTOR PRINCIPAL
  • 36. BOBINA DEL CONTACTOR TERMINALES A1 Y A2 o a y b PULSADORES :BOTONES DE MARCHA PARADA Y CONMUTACION https://youtu.be/1Hknk8ewF6o PERDON DE ANTEMANO , ES UN POCO ZAFADO , ES ARGENTINO , VEAN ESTE VIDEO PARA COMENZAR , CUIDADO 400 MIL CABALLOS??
  • 37.
  • 38. VIDEOS VIDEOS DE ARRANQUE CON PULSADORES Y PROTECCIONES https://youtu.be/MYJa3XiQSoY CIRCUITO DE ENCLAVAMIENTO https://youtu.be/be7hJeADQ28 CIRCUITO DE ENCLAVAMIENTO https://youtu.be/mvEyACNp1Cc CONEXIÓN DE UN MOTOR TRIFASICO DE ALTERNA CON PROTECCIONES Y ACCIONAMIENTOS EMPEZANDO EN DIRECTA . AL NORMA ES SIMILAR A LA REGLAMENTACION ARGENTINA AEA RELEVO TERMICO https://youtu.be/r0Sk5N73urA ACTIVIDAD PRÁCTICA EN CLASE PRESENCIAL CLASE PRÁCTICA: CIRCUITOS ESPECIALES: RELEVADOR O CIRCUITO DE CERRADURA MAGNETICA 12V Y PORTERO DE 2 HILOS
  • 39. CONEXIONADO DE TABLERO ROKER DE 8 MODULOS ACTIVIDAD CONECTAR EL DISYUNTOR Y LAS LLAVES TERMOMAGNETICAS DE UN TABLERO DE 8 MODULOS POR MEDIO DE UNA BORNERA POR POTENCIAL BORNERA DE CONEXIONES en tableros eléctricos ACTIVIDAD DIBUJAR EN CADESIMU Los gráficos deberan ser realizados en CADESIMU
  • 40.
  • 41. CLASE 6 AUTOCAD DIAGRAMA UNIFILAR DEL TABLERO DIBUJO AUTOCAD REALIZAR EL PLANO EN AUTOCAD DE LA VIVENDA O INDUSTRIA Baja tensión:Rojo: líneas de alimentación, circuitos, bocas y Llaves y tomacorrientes Azul: tomacorrientes USOS ESPECIALES o Fuerza Motriz Reitero: 1) Mira la representación gráfica del plano eléctrico de la vivienda y fíjate cuales son las referencias eléctricas y como se dibuja los símbolos que las representan. Dibuja las bocas de techo, llaves y tomacorrientes. Dibuja de acuerdo al color cada boca y luego contaremos el total por circuito y las pondremos por ambiente en una tabla. Muy importante es saber hacer el esquema unifilar para conocer como es el conexionado del Tablero principal y sus conexiones posteriores:
  • 42. Pasos necesarios a cumplir para un adecuado cálculo de la instalación ELÉCTRICA y la realización del presente cálculo se tuvo en cuenta la edición del año 2018 del Reglamento de la AEA. REGLAMENTACION AEA 5TO AÑO ELECTRICA CALCULO HASTA 11KVA 1. SUPERFICIE SE TOMA COMO BASE UNA UNIDAD HABITACIONAL DE HASTA 200M2 EJEMPLO UN EDIFICIO O LOCAL O INDUSTRIA (VER PLANO) CON UN MOTOR TRIFASICO. 2. DEMANDA LA DEMANDA MÁXIMA SIMULTÁNEA MAYOR DE 6000VA. 3. NÚMERO DE CIRCUITOS SEGÚN EL PUNTO 2.5.3 DEL REGLAMENTO, SIENDO UNA INSTALACIÓN DE ELECTRIFICACIÓN MEDIA, SERÁ COMO MÍNIMO: UN CIRCUITO PARA BOCAS DE ALUMBRADO. UN CIRCUITO PARA TOMA CORRIENTE. UN CIRCUITO PARA USOS ESPECIALES. 4. NÚMERO MÍNIMO DE PUNTOS DE UTILIZACIÓN O BOCAS PARA ALUMBRADO Y TOMACORRIENTES: SALA DE ESTAR Y COMEDOR: – UNA BOCA DE TOMACORRIENTE POR CADA 6 METROS CUADRADOS DE SUPERFICIE. – UNA BOCA DE ALUMBRADO POR CADA 20 METROS CUADRADOS DE SUPERFICIE. DORMITORIO: – TRES BOCAS DE TOMACORRIENTES. – UNA BOCA DE ALUMBRADO. COCINA: – TRES BOCAS DE TOMACORRIENTES. – DOS BOCAS DE ALUMBRADO. NOTA: SI SE PREVEE ARTEFACTOS DE UBICACIÓN FIJA (EXTRACTORES, ETC.) SE INSTALARÁ UN TOMACORRIENTE PARA CADA UNO DE ELLOS. BAÑO: UNA BOCA DE ALUMBRADO. UNA BOCA DE TOMACORRIENTE. VESTÍBULO: UNA BOCA DE ALUMBRADO. UNA BOCA DE TOMACORRIENTE POR CADA 12 METROS CUADRADOS.
  • 43. PASILLOS: UNA BOCA DE ALUMBRADO. UNA BOCA DE TOMACORRIENTE POR CADA 5 METROS DE LONGITUD. 5. DETERMINACIÓN DE LA CARGA ACONSIDERAR EN EL CALCULO TOTAL LA POTENCIA CONSUMIDA (PUNTO 2.5.4 DEL REGLAMENTO). CÁLCULO POR UNIDAD DE VIVIENDA: EJEMPLO DPMS CIRCUITO IUG Nº DE BOCAS = 66% X 125VA X Nº BOCAS = = 0,66 X 125 X 13 = 1072,50VA = PIUG1 TOMACORRIENTES 2200VA X PIUG1 = 2200VA USOS ESPECIALES: 2750VA X 1 = 2750VA FUERZA MOTRIZ MOTOR TRIFASICO 3 X 380V / 5,2A CALCULAR POTENCIA TRIFASICA POTENCIA MONOFASICA TOTAL: 6022VA NOTA: SI LA INSTALACIÓN ELÉCTRICA TIENE HASTA 10 BOCAS DE CONSUMO EN ILUMINACION DE USOS GENERALES Y TOMACORRIENTES DE USOS GENERALES SE USA EN NUESTRO CASO POR SUPERAR LA CANTIDAD TABLA I: FACTORES DE SIMULTANEIDAD DEL CONSUMO NÚMERO DE VIVIENDAS COEFICIENTES DE SIMULTANEIDAD ELECTRIFICACIÓN MÍNIMA Y MEDIA ELECTRIFICACIÓN ELEVADA 2 A 4 5 A 15 16 A 25 > 25 1 0,8 0,6 0,5 0,8 0,7 0,5 0,4
  • 44. LA CAÍDA DE TENSIÓN ENTRE EL ORIGEN DE LA INSTALACIÓN (ACOMETIDA) Y CUALQUIER PUNTO DE LA UTILIZACIÓN NO DEBE SUPERAR: PARA ALUMBRADO = 3% PARA FUERZA MOTRIZ = 5% A CORRIENTE NORMAL = 15% CON CORRIENTE DE ARRANQUE NOTA: SE CALCULA TOMANDO EN CUENTA EL CONSUMO DE TODOS LOS APARATOS CONECTADOS SIMULTÁNEAMENTE. 6. DETERMINACIÓN DE LA SECCIÓN DE LOS CONDUCTORES Y LAS PROTECCIONES PREVISTAS PARA LA INSTALACIÓN Y PARA LAS PERSONAS Y SUS BIENES (PUNTO 2.3 DEL REGLAMENTO) EJEMPLO : CÁLCULO DE LA CORRIENTE DE PROYECTO (IP) IP=POTENCIA / U IP =6022VA/ 220VA= 27,37 A NOTA: CONSIDERANDO EL INCREMENTO DE CONSUMO POR APARATOS COMO MICROONDAS Y AIRE ACONDICIONADO DE USO CADA VEZ MÁS FRECUENTE EN LAS CASAS-HABITACIÓN, TOMAMOS COMO CARGA GENERAL IN’ = 40A. FIG. 2. A- LA SECCIÓN DEL CONDUCTOR DE LOS DISTINTOS CIRCUITOS CON CONSUMOS DE 2200VA EN ALGÚN TOMACORRIENTE Y 2750VA EN EL CIRCUITO ESPECIAL (MICRO- ONDAS O SIMILAR) SERÁ DE 2,5MM2, YA QUE ESTA SECCIÓN CUBRE HASTA 16 AMPER SEGÚN LOS FABRICANTES DE CABLES (SIN ENVOLTURA DE PROTECCIÓN, TABLA 5.1 DEL REGLAMENTO). B- RESPECTO A LAS TERMOMAGNÉTICAS DE CADA CIRCUITO, PUEDEN USARSE DE 10A EN LOS CIRCUITOS NORMALES Y DE 15A EN LOS ESPECIALES, CON LO CUAL ACTUARÁN EN CASO DE SOBRECARGAS DEL 45%, NO COMPROMETIENDO LA TEMPERATURA DE LA AISLACIÓN DEL CONDUCTOR (VER LOS CIRCUITOS DE DEPARTAMENTOS DE 3 Y 4 AMBIENTES COMO GUÍA DE REFERENCIA). C- RESPECTO DE LA TERMOMAGNÉTICA DEL TABLERO PRINCIPAL (UBICADO EN EL SUBSUELO) SERÁ DE UNA INTENSIDAD NOMINAL DE 40A, CON VALORES DE SOBRECORRIENTES DE LARGA DURACIÓN DE 1,45 IN PARA ACTUAR Y DE 5 A 10 VECES LA IN EN EL CASO DE CORTOCIRCUITOS DE APARATOS O SIMILARES (IGUAL PARA EL PUNTO 6.2.B). D- RESPECTO DE LA CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO (ICC) QUE SE PREVEE DEBE ABRIR EL INTERRUPTOR PRINCIPAL Y NO SERÁ MENOR DE 3000A (IGUAL PARA EL PUNTO 6.2.B). NOTA: SI LA CERCANÍA DE UN TRANSFORMADOR DE LA COMPAÑÍA SUMINISTRADORA
  • 45. AL TABLERO PRINCIPAL HACE QUE LA IMPEDANCIA DE CORTOCIRCUITO SEA BAJA, SE DEBEN PREVEER INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICOS DE ICC = 6000A = 6KA E- EN BASE A LA FÓRMULA DE DISIPACIÓN DE CALOR DE UN CABLE EN EL MOMENTO DEL CORTOCIRCUITO SIN QUE SE AFECTE SU AISLACIÓN Y TOMANDO EN CUENTA LA APERTURA DEL MISMO EN MEDIO CICLO (10MS), O SEA TERMOMAGNÉTICOS QUE ABREN POR EL PASAJE DE CERO DE LA ONDA DE CORRIENTE: PARA ICC (DE CORTOCIRCUITO) = 3000A T = 10MS = 10-2SK = COEFICIENTE TÉRMICO DEL COBRE AISLADO EN PVC = 114 LO CUAL INDICA QUE LAS SECCIONES DE 2,5MM2 SON LAS CORRECTAS. 7. SELECTIVIDAD DE LAS PROTECCIONES SIENDO QUE LOS CIRCUITOS C2 Y C3 PUEDEN SER AFECTADOS POR CORTOCIRCUITOS EN APARATOS A ELLOS CONECTADOS Y TAMBIÉN POR FUGAS DE CORRIENTE A TIERRA, A FIN DE EVITAR QUE TODA LA INSTALACIÓN QUEDE SIN TENSIÓN SE PROTEGE A ESTOS DOS CIRCUITOS CON DIFERENCIAL DE 30MA, 20A Y 30MS Y AL PRINCIPAL POR 300MA, 40A Y 100MS. NOTA: LA SELECTIVIDAD SE LOGRA POR VALOR DE CORRIENTE DE DISPARO QUE ES LO QUE DECLARAN LOS FABRICANTES. 8. INSTALACIÓN DE PUESTA A TIERRA (PUNTO 3.2.3 DEL REGLAMENTO) LA PUESTA A TIERRA DEBE HACERSE PRÓXIMA AL TABLERO PRINCIPAL Y CON VALOR DE 10 A 5 OHMS PREFERIBLEMENTE. ELLO SE LOGRA CON UNA JABALINA DE ACERO- COBRE DE Ø16MM Y 1,5M DE ALTURA EN LA TIERRA, CONECTÁNDOSE AL TABLERO PRINCIPAL CON UN CABLE DE 10MM2 (EN NUESTRO CASO). EL CONDUCTOR DE TIERRA (VERDE-AMARILLO DE 4MM2) DEBE TENDERSE DESDE EL TABLERO PRINCIPAL AL TABLERO DE LA VIVIENDA (SECCIONAL) Y DESDE ALLÍ A LOS DIFERENTES CIRCUITOS CON CABLE DE 2,5MM2 HASTA LOS TOMACORRIENTES.NOTA: DE ESTA MANERA Y ASÍ SOLAMENTE SE GARANTIZA QUE EN EL CASO DE DEFECTO DE LA AISLACIÓN DE LOS APARATOS DE CLASE I (CON CARCASA METÁLICA, POR EJEMPLO: LAVARROPAS, HELADERA, FREZZER, ETC.), LA DESCARGA ELÉCTRICA CIRCULARÁ A TRAVÉS DEL CONDUCTOR DE PROTECCIÓN DE PUESTA A TIERRA Y ACCIONARÁ EL INTERRUPTOR DIFERENCIAL, ABRIENDO EL CIRCUITO. EN EL CASO DE ESTAR SÓLO EL INTERRUPTOR DIFERENCIAL, LA CORRIENTE DE FALLA POR DEFECTO DE AISLACIÓN CIRCULA A TRAVÉS DE LA PERSONA, CON EFECTOS MUY DOLOROSOS EN EL CASO DE PISOS MOJADOS Y PIES DESNUDOS.
  • 46. YA VIMOS LOS CIRCUITOS: No más de 2 curvas por caja No más de 4 conexiones por cañería. No más de 6 conductores por cañería. Calculamos la Intensidad de Proyecto Ip. Es nuestra intensidad de cálculo analizando que conductores podemos usar. Cada tramo de cañería debe completarse con las datos correspondientes; Cantidad de conductores por tramo, sección de los mismos. No olvidar la protección eléctrica. y diámetro de la cañería. Clarificando.... En electricidad es muy importante el proyecto ya que todo está relacionado: Un trazado bien diseñado permite minimizar las caídas de Tensión. Hay que conocer las reglamentaciones para ubicar bien los Tableros. Si no conocemos el grado de electrificación, no sabemos cuántos circuitos debemos hacer. ESTO ES MUY IMPORTANTE. Si bien el grado de electrificación nos orienta sobre la cantidad mínima de circuitos, Sabemos que, si queremos hacer más circuitos, cambia la cantidad de Puntos Mínimos de Utilización, y por lo tanto EL GRADO DE ELECTRIFICACION: Agrupamiento: No más de 6 conductores por cañería o 2 circuitos de uno de tomacorrientes y uno de Iluminación de preferencia IUG y TUG.
  • 47. REPASAMOS Calculo instalaciones Eléctricas de 4to año PLANO DE LA VIVIENDA DE 4TO AÑO HASTA 11KVA O 10KW
  • 48. CALCULO DE LA VIVIENDA COMPLETAR LOS AMBIENTES: DEBEN CONTAR LAS CAJAS Y COMPLETAR LA TABLA LUEGO REALIZAR LA SUMA DE CAJAS OCTOGONALES Y RECTANGULARES Ambiente IUG1 TUG1 TUG2 MBT APM TUE 1 TUE 2 Octog Rect Rect Rect Rect Rect Rect Rect Cocina 2 1 3 1 1 3 Living-comedor 2 1 3 1 Dormitorio 2 1 1 2 Pasillo 1 1 2 1 Dormitorio 1 1 2 3 Dor 3 /Taller 1 1 2 Baño 1 2 2 2 Baño 2 1 1 1 Total cajas Rect Pasillo2 D1 1 1 1 Balcon 1 D1 1 1 TOTALES DE BOCAS 13 12 9 9 1 1 3 2 37 Total Cajas Octog
  • 49. CIRCUITO DE ILUMINACION 1 (IUG1) EJEMPLO CALCULOS DE CONSUMOS: CADA BOCA DE TECHO O DE PARED TENDRA 4 LAMP E27 EJEMPLO de cálculo para lámpara de 6W .Calcular los valores de todos los ambientes de Iluminación con bocas octogonales y que usan lámpara de Led . I = P / (U x COS Φ) = , SI TENSION U = 220V COSENO Φ = 0,9 Ambiente BOCAS CANT DE LAMPARAS VATIOS ( W) VATIOS TOTAL POR AMB ( W) CORRIENTE DEL CIRCUITO IUG 1 (Amperios) Cocina 2 4 6 48 1,95 Livcomedor 2 4 6 48 COMPRUEBA AEA 770 : si IIUG1 es menor a 10A Dormitorio 2 1 4 6 24 Pasillo 1 1 4 6 24 Dormitorio 1 1 4 6 24 LLAVE TERMOMAGNETICA SERA : 16A Dor 3 /Taller 1 4 6 24 Baño 1 2 4 6 48 Baño 2 1 4 6 24 Pasillo 2 D1 1 4 6 24 Balcon D1 1 4 6 24 Ventilador de techo D2 75 75 TOTAL 13 387
  • 50. LOS TOMACORRIENTES DEL CIRCUITO TUG 1 y TU2 serán de 60 W CADA UNO y como usamos tomas dobles en cada boca será 2 x 60W COPIAR SUS TABLAS DELOS CIRCUITOS TUG1 Y TUG2 EXCEL AQUÍ potencia total del circuito Tug1 Sumar los valores obtenidos anteriormente y calcular usando la formula Ambiente BOCAS TOMAS CORRIENTES VATIOS ( W) VATIOS TOTAL POR AMB ( W) CORRIENTE DEL CIRCUITO (Amperios) Cocina 3 2 66 396 6,00 Livcomedor 3 2 66 396 COMPRUEBA AEA 770 : si IIUG1 es menor a 10A Dormitorio 2 2 2 66 264 Pasillo 1 1 2 66 132 Dormitorio 1 0 LLAVE TERMOMAGNETICA SERA : 16A Dor 3 /Taller 0 Baño 1 0 Baño 2 0 Pasillo 2 D1 0 Balcon D1 0 TOTAL 9 1188 CIRCUITO DE Tomacorrientes 2 (TUG2)
  • 51. Sumar los valores obtenidos anteriormente y calcular usando la formula siguiente la corriente de este circuito Ambiente BOCAS TOMAS CORRIENTES VATIOS ( W) VATIOS TOTAL POR AMB ( W) CORRIENTE DEL CIRCUITO (Amperios) Cocina 0 6,00 Livcomedor 0 COMPRUEBA AEA 770 : si IIUG1 es menor a 10A Dormitorio 2 0 Pasillo 1 0 Dormitorio 1 3 2 66 396 LLAVE TERMOMAGNETICA SERA : 16A Dor 3 /Taller 2 2 66 264 Baño 1 2 2 66 264 Baño 2 1 2 66 132 Pasillo 2 D1 1 2 66 132 Balcon D1 0 TOTAL 9 1188
  • 52. CALCULO DPMS TABLA POTENCIAS / DE CONSUMOS TOTALES Y DPMS DPMS: Demanda potencia maxima simultánea. Es la sumatoria DPMS de circuitos de uso general y especial +DPMS circuitos de uso específico afectados . Coeficiente de simultaneidad: Cociente entre la potencia eléctrica máxima que puede entregar una instalación eléctrica, y la suma de las potencias nominales de todos los receptores que pueden conectarse a ella. Es, la suma de todos los receptores eléctricos de una vivienda es la de la potencia del lavavajillas, más la de la lavadora, de la secadora, de los televisores, de los ordenadores, de la cocina eléctrica, del microondas, de todas las lámparas, de las batidoras, etc. Sin embargo la instalación no se calcula para toda esa potencia, pues se supone que no todos los receptores van a estar conectados a la red simultáneamente, sino una parte de ella. El cociente entre esa parte y la suma de las potencias de todos los receptores es el coeficiente de simultaneidad, que es, por tanto, un número real positivo menor que 1. Para calcular la DPMS de circuitos dedicados a cargas específicas, se suman las potencias de tales circuitos multiplicados por los coeficientes de simultaneidad que corresponden en función de las características de las cargas y de la probabilidad de funcionamiento simultáneo. VIVIENDA 134M2 = 94m2 de superficie cubierta+ (80m2 / 2) de SUPERFICIE semicuBIERTA que comprende un garage para 2 VEHICULOS Y entrada hasta 11kva o 10000W
  • 53. Las llaves termo magnéticas hacen uso de la protección ferromagnética que debe cumplir dos objetivos, permitir el paso de la corriente demandada por la carga o consumo y al mismo tiempo proteger el cable. En nuestro caso será en los circuitos IUG y TUG que deberán llevar protecciones de 16 A y la corriente de carga máxima de la protección no puede ser mayor a 10 A esto es por reglamentación AEA. Los circuitos TUE llevaran llaves termomagnéticas de 20 A según reglamentación AEA con un consumo no mayor a 3300W . La potencia total o Nominal sera: Ptot = PIUG1 + PTUG1 + PTUG2 + PTUE1 + PTUE2 + 0,8 PAPM +0,8 PMBT Ptotal = 7267 W La corriente demandada de la carga total establecerá el valor de la llave termomagnética General y del Disyuntor Diferencial. P I t= ---------------= 36,7 Amper , CONSIDERAR U = 220V U. 0,9 Se calculara en base a la tabla: cuyo unico valor que varia es IUG1 que su consumo se calculo multiplicando por 0,66 . En los circuitos de ACU O USOS ESPECIFICOS APM y MBT se considerara por lo escrito en la Reglamentación, que por ser una vivienda de Grado de electrificación Elevada, el coeficiente de Simultaneidad se utilizara en el cálculo de la DPMS para los circuitos de usos específicos y se multiplicar el valor de su consumo pore valor en nuestro caso de 0,8 . El valor total de la DPMS no puede ser mayor a 11KVA /10KW.
  • 54. DPMS = 0,66 PIUG1 + PTU1 + PTUG2 + PTUE1 +PTUE2 +0,8 PAPM +0,8 PMBT = 7102, 52W DPMS EN KVA Potencia aparente S = 7,888 KVA MINIMA-MEDIA-ELEVADA-SUPERIOR IUG 1 TUG 1 TUG2 TUE 1 TUE2 APM MBT 1 Coc 48 396 1700 175 15 1 Livcom 48 396 1016 1 Dormi2 24 264 1 Pasillo 24 132 2 Dormi1 24 396 1613 2 Dormi3 24 264 2 Baño1 48 264 I t A 2 Baño2 24 132 Amper 2 Pas2 D1 24 132 36,7 2 Bal D1 24 0 Ptot W 2 VentiD2 60 Total Watt 372 1188 1188 1700 2629 175 15 7267 36,7020202 7267 ITM O PIA GRAL 7102,52 Debemos Comprobar que la protección permita la utilización de la potencia máxima prevista en el circuito I t = Ptotal / ( 220V * 0.9 ) Itotal = Icarga = I admisible de los conductores , como Iad es mayor a 43A debe tener un Disyuntor = o mayor a Iad por que se elegira el de 50A. Debido a que It = SERA MAYOR A 31 A por el consumo de la vivenda por el cable de 6mm2 que compramos , debo pasar al cable superior de 10mm2 y si considero Iad= Amperaje del conductor de la linea principal en valor sera de 43A y 10 mm2 de seccion es que la protección general debe ser mayor al amperaje del cable o sea 50A . CORRIENTE TOTAL DE LA VIVIENDA I t ( A ) 50A Ptotal ( W ) Ic= It = o mayor a 40 A la llave temomagnetica debe ser igual o mayor que In=50,00 A para nuestra térmica general
  • 55. AUTOMATIZACION CON MOTORES Y RELEVADORES ¿Qué es un Relé Temporizador? Un relé normal es un aparato eléctrico que funciona como un interruptor accionado eléctricamente, cuando le llega corriente a la bobina del relé los contactos abiertos se cierran y los cerrados se abren. Al dejar de llegarle corriente a la bobina del relé los contactos vuelven a su posición normal, estado inicial o de reposo. Ahora bien, cuando la apertura o el cierre de los contactos de un relé dependen de un tiempo determinado después de activar o desactivar la bobina del relé, se llaman "Relés Temporizados" o Temporizadores Eléctricos o Timer Relays. Con un relé temporizador podemos establecer el tiempo de conexión de cualquier elemento de salida de un circuito eléctrico, como por ejemplo un lámpara, un contactor, etc. El ejemplo más claro es el encendido y apagado automático de las luces de una escalera. En los automatismos se utilizan para programar la alimentación de los contactores que luego arrancarán los motores eléctricos. Tipos de Relés Temporizadores : Dependiendo de cuando empieza a correr el tiempo para que los contactos del relé cambien de posición tenemos 2 tipos principales. Relé Temporizador con Retardo a la Conexión : También llamado con retardo al trabajo o en inglés "On Delay", son aquellos que sus contactos cambian de posición después de un tiempo desde que empezó activarse (energizarse) la bobina del temporizador. Fíjate en su diagrama de tiempos de actuación: Como puedes comprobar una vez que le llega corriente a la bobina del temporizador, pasado un tiempo t, los contactos cambian de posición, es decir, los que estaban abiertos se cierra y los contactos cerrados se abren (estado de trabajo). Permanecerán así mientras la bobina este alimentada. Volverán a su estado inicial (de reposo) cuando no le llegue corriente a la bobina del relé temporizador. OJO si se corta la alimentación a la bobina, en ese momento, los contactos vuelve a su estado de reposo automáticamente. En el diagrama de abajo puedes ver como cuando hay tensión (U) en la bobina, los contactos (R) al cabo de un tiempo T cambian de estado. Las bobinas de Normalmente U representa la tensión de alimentación de la bobina, y R los contactos del temporizador los relés temporizados, como luego veremos, se llaman KT1,KT2, KT3....y los contactos T1, T2, etc.
  • 56. Relé Temporizador con Retardo a la Desconexión También llamado con retardo al reposo o "Off Delay" en inglés. Estos temporizadores en el momento que le llega corriente a la bobina del temporizador, los contactos cambian de posición. Cuando desactivamos la bobina empieza a correr el tiempo de desactivación "t" para que vuelvan a su estado inicial (reposo). "t" es el tiempo que pasa desde que se desconecta la bobina hasta que los contactos cambian de posición. Mientras la bobina esté energizada, los contactos estarán en la posición de trabajo. Ejemplos de Aplicaciones • Industria y construcción: Tableros de control de máquinas sencillas, control de procesos. • Apertura de puertas automáticas. • Alarmas y control de acceso. • Encendido de luces. • Barreras de automóviles. • Partida de motores. • En general, aplicaciones que requieran de tiempos de espera con ajustes frecuentes y sencillos.
  • 57. Ejemplos de Aplicaciones • Industria y construcción: Tableros de control de máquinas sencillas, control de procesos. • Apertura de puertas automáticas. • Alarmas y control de acceso. • Encendido de luces. • Barreras de automóviles. • Partida de motores. • En general, aplicaciones que requieran de tiempos de espera con ajustes frecuentes y sencillos.
  • 58. RELEVADOR TERMICO Los relés térmicos o relés térmicos de sobrecarga son los aparatos más utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas débiles y prolongadas. Se pueden utilizar en corriente alterna o continua.1Este dispositivo de protección garantiza: optimizar la durabilidad de los motores, impidiendo que funcionen en condiciones de calentamiento anómalas, la continuidad de explotación de las máquinas o las instalaciones evitando paradas imprevistas , volver a arrancar después de un disparo con la mayor rapidez y las mejores condiciones de seguridad posibles para los equipos y las personas. CARACTERISTICAS Sus características más habituales son: Compensados :La curvatura que adoptan las biláminas no sólo se debe al recalentamiento que provoca la corriente que circula en las fases, sino también a los cambios de la temperatura ambiente. Este factor ambiental se corrige con una bilámina de compensación sensible únicamente a los cambios de la temperatura ambiente y que está montada en oposición a las biláminas principales. Cuando no hay corriente, la curvatura de las biláminas se debe a la temperatura ambiente. Esta curvatura se corrige con la de la bilámina de compensación, de tal forma que los cambios de la temperatura ambiente no afecten a la posición del tope de sujeción. Por lo tanto, la curvatura causada por la corriente es la única que puede mover el tope provocando el disparo. Los relés térmicos compensados son insensibles a los cambios de la temperatura ambiente, normalmente comprendidos entre –40 °C y + 60 °C. Sensibles a una pérdida de fase : Este es un dispositivo que provoca el disparo del relé en caso de ausencia de corriente en una fase (funcionamiento monofásico). Lo componen dos regletas que se mueven solidariamente con las biláminas. La bilámina correspondiente a la fase no alimentada no se deforma y bloquea el movimiento de una de las dos regletas, provocando el disparo. Los receptores alimentados en corriente continua se pueden proteger instalando en serie dos biláminas que permiten utilizar relés sensibles a una pérdida de fase. Rearme automático o manual : El relé de protección se puede adaptar fácilmente a las diversas condiciones de explotación eligiendo el modo de rearme Manual o Auto (dispositivo de selección situado en la parte frontal del relé), que permite tres procedimientos de rearranque: Las máquinas simples que pueden funcionar sin control especial y consideradas no peligrosas (bombas, climatizadores, etc.) se pueden rearrancar automáticamente cuando se enfrían las biláminas en un determinado lapso de tiempo. En los automatismos complejos, el rearranque requiere la presencia de un operario por motivos de índole técnica y de seguridad. También se recomienda este tipo de esquema para los equipos de difícil acceso. Por motivos de seguridad, las operaciones de rearme del relé en funcionamiento local y de arranque de la máquina debe realizarlas obligatoriamente el personal cualificado. Graduación en “amperios motor” :Visualización directa en el relé de la corriente indicada en la placa de características del motor. Los relés se regulan con un pulsador que modifica el recorrido angular que efectúa el extremo de la bilámina de compensación para liberarse del dispositivo de sujeción que mantiene el relé en posición armada. La rueda graduada en amperios permite regular el relé con mucha precisión. La corriente límite de disparo está comprendida entre 1,05 y 1,20 veces el valor indicado. Principio de funcionamiento de los relés térmicos ; Los relés térmicos poseen tres biláminas compuestas cada una por dos metales con coeficientes de dilatación muy diferentes unidos
  • 59. mediante laminación y rodeadas de un bobinado de calentamiento. Cada bobinado de calentamiento está conectado en serie a una fase del motor. La corriente absorbida por el motor calienta los bobinados, haciendo que las biláminas se deformen en mayor o menor grado según la intensidad de dicha corriente. La deformación de las biláminas provoca a su vez el movimiento giratorio de una leva o de un árbol unido al dispositivo de disparo. Si la corriente absorbida por el receptor supera el valor de reglaje del relé, efectuado previamente mediante el selector de corriente incorporado en el mismo, las biláminas se deformarán lo bastante como para que la pieza a la que están unidas las partes móviles de los contactos se libere del tope de sujeción. Este movimiento causa la apertura brusca del contacto del relé intercalado en el circuito de la bobina del contactor y el cierre del contacto de señalización. El rearme no será posible hasta que se enfríen las biláminas. Clases de disparo y curvas de disparo Los relés térmicos se utilizan para proteger los motores de las sobrecargas, pero durante la fase de arranque deben permitir que pase la sobrecarga temporal que provoca el pico de corriente, y activarse únicamente si dicho pico, es decir la duración del arranque, resulta excesivamente larga. La duración del arranque normal del motor es distinta para cada aplicación; puede ser de tan sólo unos segundos (arranque en vacío, bajo par resistente de la máquina arrastrada, etc.) o de varias decenas de segundos (máquina arrastrada con mucha inercia), por lo que es necesario contar con relés adaptados a la duración de arranque. La norma IEC 947-4-1-1 responde a esta necesidad definiendo tres tipos de disparo para los relés de protección térmica: • Relés de clase 10: válidos para todas las aplicaciones corrientes con una duración de arranque inferior a 10 segundos o menos al 600% de su corriente nominal • Relés de clase 20: admiten arranques de hasta 20 segundos de duración o menos al 600% de su corriente nominal. • Relés de clase 30: para arranques con un máximo de 30 segundos de duración o menos al 600% de su corriente nominal.
  • 60. MOTORES TRIFASICOS DE CORRIENTE ALTERNA El funcionamiento del motor trifásico de corriente alterna se basa en el principio del campo giratorio: Si en las bobinas de un estator trifásico como el de un alternador, separadas en el espacio 120 grados, se aplica un sistema trifásico de tensiones equilibrado, circularán por ellas tres corrientes alternas desfasadas en el tiempo 1/3 del periodo, y en el interior del estator se producirá un campo magnético giratorio, como puede observarse en la figura siguiente si se aplica la regla del sacacorchos al conjunto de conductrores activos, en diferentes instantes de un ciclo: El campo gira una vuelta completa para cada ciclo del sistema trifásico de corrientes. La velocidad va "sincronizada" con la frecuencia y recibe el nombre de velocidad síncrona o de sincronismo, ns, y en revoluciones por minuto será 60 veces mayor que la frecuencia. A la frecuencia de 50Hz, el campo gira a una velocidad de 3.000 rpm. No obstante, se pueden conseguir velocidades de giro menores si el devanado del estator es de un número de pares de polos p mayor: En un estator trifásico de 4 polos (dos pares de polos, p=2) el campo giratorio que se engendra es de 4 polos y gira a mitad de velocidad, es decir, a 1.500 rpm. En general, para cualquier número de pares de polos del devanado trifásico, la velocidad de sincronismo tiene por expresión:
  • 61. Una brújula situada dentro del estator, con su eje debidamente centrado, es arrastrada por el campo giratorio a la velocidad de sincronismo. Si en lugar de la brújula se introduce un rotor como el del alternador, la inercia de la masa del mismo (en máquinas grandes) impedirá que el campo magnético giratorio "enganche" al campo del rotor y lo arrastre. Pero si se lleva el rotor, por medio de un sistema de arranque auxiliar, a casi la velocidad de sincronismo, entonces sí que el campo giratorio engancha al del rotor y lo arrastra a dicha velocidad. Este tipo de motor recibe por eso motivo el nombre de motor síncrono, y es de velocidad constante. En un motor síncrono, si se aumenta la carga mecánica, la velocidad no disminuye, sigue siendo la de sincronismo, es decir, la del campo giratorio del estator. Pero los polos contrarios de los campos magnéticos del rotor y del estator cada vez se separan más en el arrastre, de modo que, si se supera el par máximo de la máquina, se "desenganchan" y el motor se para. Otro inconveniente del motor síncrono es que necesita escobillas y colector de anillos rozantes para introducir la corriente de excitación en el rotor, salvo si éste es de imanes permanentes. El motor de corriente alterna más utilizado es el motor de inducción o asíncrono de Tesla, que aprovecha el principio de inducción de Faraday para crear en el devanado del rotor las corrientes necesarias, sin necesidad de alimentación externa y, por lo tanto, eliminando las escobillas y los anillos rozantes. La solución aportada por Tesla asombra por lo simple que es: el inducido consiste en una serie de varillas macizas de cobre (o de aluminio) unidas en sus extremos por dos anillos del mismo metal (que las ponen en cortocircuito) y alojadas en las ranuras de un rotor cilíndrico de hierro. A un rotor de este tipo se le llama rotor de "jaula de ardilla".
  • 62. El motor de inducción funciona del siguiente modo: El campo giratorio del estator, al cortar las varillas del rotor inicialmente en reposo, induce en ellas corrientes de cortocircuito de acuerdo con los sentidos que se indica en la figura, corrientes que se cierran por los dos anillos. Y a su vez, al haber campo y corrientes, aparecen fuerzas electromagnéticas sobre las varillas, y un par electromagnético que impulsa al rotor en el mismo sentido que el campo giratorio. El rotor acelera hasta que alcanza una velocidad n algo menor que la velocidad de sincronismo ns. No se puede alcanzar la velocidad de sincronismo porque, en tal caso, cesaría el efecto de inducción, desapareciendo la corrientes inducidas que son las que mantienen el par motor. A la diferencia de velocidades del campo giratorio y del rotor se le llama deslizamiento del motor s y suele darse en porcentaje: La curva característica de funcionamiento de los motores de inducción es la siguiente: En el momento de arranque, el par de caga (por ejemplo el par nominal Mn) tiene que ser menor que el par de arranque del motor, en cuyo caso el motor acelera y recorre todos los puntos de funcionamiento hasta llegar al punto de funcionamiento nominal Pn, donde se estabiliza la velocidad en su valor nominal. Si a continuación se eleva el par de carga, el motor suministra el par electromagnético necesario, disminuyendo la velocidad ligeramente (punto de funcionamiento P"). Si, por el contrario, disminuye el par de carga, la máquina pasa a un punto de funcionamiento P` y aumenta ligeramente la velocidad. Si se elimina la carga, el motor pasa al punto de funcionamiento en vacío, correspondiente a casi la velocidad de sincronismo. Si se aumenta en exceso el par de carga, por encima del par máximo, el motor abandona la zona de estabilidad y se para. En 1889, el ruso Mikhail Dolivo-Dobrovhttps://sites.google.com/site/espaciotesla/maquinas- electricas Lean sobre el origen de los motores Fueron finalmente Nikola Tesla (1887) y Von Dolivo-Dobrowolsky (1889) quienes presentaron sendos motores de inducción con un rotor de varillas de cobre en cortocircuito.
  • 63. Vamos a conectar en un circuito el contactor para el arranque de un motor trifásico en directa con un Contactor Trifasico y una llave termomagnetica de un solo polo solo ( corta solo la Fase Marron ) . Si se queda sin alimentacion la bobina del contactor y se apaga el motor . Categoría de los Contactores La elección del calibre adecuado para un contactor depende directamente de las características de su aplicación concreta. Aunque el parámetro característico de un contactar es la potencia o la corriente efectiva de servicio que deben soportar los contactos principales, deberemos considerar otros aspectos: - Las características del circuito o carga que se debe controlar: tensión de trabajo, transitorios a la puesta en tensión y tipo de corriente (CC O CA). - Las condiciones de trabajo: número de maniobras por hora, cortes en vacío o en carga, temperatura ambiente, etc. Así, las aplicaciones indicadas para un contactor dependen de la denominada categoría de operación o categoría de servicio que tenga el mismo. Esta categoría viene indicada en la carcasa del dispositivo y especifica para qué tipo de cargas es adecuado el contactar. Las cuatro categorías existentes son las siguientes: - AC1 (condiciones de servicio ligeras). Contactores indicados para el control de cargas no inductivas o con poco efecto inductivo (excluidos los motores), como lámparas de incandescencia, calefacciones eléctricas, etc. - AC2 (condiciones de servicio normales). Indicados para usos en corriente alterna y para el arranque e inversión de marcha de motores de anillos, así como en aplicaciones como centrifugadoras, por ejemplo. - AC3 (condiciones de servicio difíciles). Indicados para arranques largos o a plena carga de motores asincronos de jaula de ardilla (compresores, grandes ventiladores, aires acondicionados, etc.) y frenados por contracorriente. - AC4 (condiciones de servicio extremas). Contactores indicados en motores asíncronos para grúas, ascensores, etc., y maniobras por impulsos, frenado por contracorriente e inversión de marcha. Por maniob ras por impulsos debemos entender aquellas que consisten en uno o varios cierres cortos y frecuentes del circuito del motor y mediante los cuales se obtienen pequeños desplazamientos. Arranque de Motores por Contactor Vamos a ver algunos circuitos básicos de arranque de motores por contactor. En este caso usaremos contactores trifásicos. - Circuito Directo por Interruptor: ya lo vimos anteriormente. - Arranque por Pulsadores con Autoalimentación: tendremos dos pulsadores, el pulsador de marcha o arranque y el de paro. En este caso necesitamos una retroalimentación, para que al pulsar el pulsador de marcha el contactor siga alimentado (con corriente en la bobina) aún cuando soltemos el pulsador de marcha. Solo se parará cuando pulsemos el pulsador de paro. El esquema del circuito de mando sería el siguiente: El nombre del contactor es KM. Sp es el pulsador de paro, Sm es el pulsador de marcha, KM la bobina del contactor, un contacto auxiliar del propio contactor y los 3 contactos de fuerza para el motor. Fíjate que en el circuito de mando vemos la bobina del contactor con su nombre (KM) pero en el de fuerza no vemos la bobina. Por ese motívo hay que poner el nombre del contactor a los que pertenecen los contactos en el circuito de fuerza, ya que hay muchos circuitos que utilizan 2 o más contactores diferentes. Los contactos del circuito de mando son siempre auxiliares, y los de fuerza no. Algunas veces
  • 64. todos los contactos son iguales y da igual utilizar unos que otros, aunque esto depende del contactor. Si pulsamos Sm le llega corriente a la bobina y el contactor se activa cerrando el contacto auxiliar KM. Aunque dejemos de pulsar el pulsador de arranque la bobina del contactor sigue activada a través de KM, esto es lo que se llama autoalimentación o retroalimentación. Si ahora pulsamos Sp deja de llegar corriente a la bobina el contactor parará el motor. Conexión Estrella y Conexión Triángulo Las bobinas de un motor trifásico (3 bobinas) se pueden conectar de 2 formas: en estrella y en triangulo. Fíjate que en triángulo las bobinas quedan a la tensión de alimentación entre fases, en este caso 230V (es como en paralelo). Normalmente hoy en día entre fases hay 400V. Si las conectamos en estrella las bobinas quedan trabajando a una tensión raíz de 3 menor, en este caso a 127V. Tensión en estrella = Tensión en triángulo/√3. Normalmente hoy en dìa en estrella trifásica hay 230V. La corriente en estrella es 3 veces menos que en triángulo. Si 3 impedancias o bobinas en triángulo consumen el triple de corriente de línea que en estrella, a la misma tensión de red. En la conexión estrella-triángulo se reduce la corriente de arranque del motor arrancando el motor en estrella. Lo que se suele hacer en los motores trifásicos es arrancarlos inicialmente en estrella y pasado un tiempo se pasa a triángulo (3 o 4 segundos). Se llama arranque estrella-triángulo. Se trata de que en el arranque el motor vaya subiendo revoluciones poco a poco, en estrella, y después de un tiempo se ponga en marcha normal, en triangulo. La tensión y la intensidad de arranque en estrella es 3 veces menor que en triángulo. Según el motor va cogiendo velocidad se pasa a triángulo para que quede en la marcha normal del motor. Esto hace que tengamos un rendimiento óptimo del motor en el arranque. Hay motores que poseen mucha carga mecánica en el arranque y les cuesta comenzar a cargar, girar y terminar de desarrollar su velocidad final. Para ello, se cuenta con la conexión estrella- triángulo. Aquí tienes el circuito de fuerza de la conexión estrella-triángulo:
  • 65. En el arranque se debe conectar el contactor K1 y el K3, pasados unos segundos se conecta en triángulo con el K1 y el K2. Este circuito es el Circuito de Fuerza (salida). El circuito de mando (control) sería el de la foto de la derecha: F2 es simplemente un interruptor térmico que pararía el motor si su temperatura se eleva mucho. S1 sería el pulsador de arranque y S2 el de paro. KA1 es un rele temporizador con retardo a la conexion, es decir los conatctos cambian de estado después de unos segundos de llegarle la corriente, por lo tanto este relé hace solo el cambio de estrella a triángulo. Fíjate si pulsamos S1 se activa KM1, sus contactos y además KM2 y el relé KA1. Pasados unos segundos los contactos de KA1 cambian de posición y desactivan el KM2 y activan el KM3, pasando el motor a triángulo con KM1 y KM3 enclavados. S2 desactiva todo el circuito y para el motor. Ventajas del Uso del Contactor - Seguridad del personal dado que realiza las maniobras en lugares alejados del operador. El motor y el contactor pueden estar lejos del operador, solo es necesario que el operador este cerca del interruptor de arranque para accionar el motor, y como vimos esta parte trabaja a tensiones menores que las de fuerza (donde está el motor y/o el contactor). - Imagina que tenemos el interruptor de arranque separado del motor 1Km y el contactor está sobre el propio motor o muy cerca de él. El circuito desde el interruptor hasta el motor es el circuito auxiliar, a poca tensión, con poca intensidad y por lo tanto con cables muy finos o de poco sección. Los cables de más sección son los que van del contactor al motor, y esto solo tendrá la longitud desde el contactor al motor, es decir serán muy cortos. ¿Qué ventaja tiene esto? Pues que es un gran ahorro en el gasto de los cables o conductores. Imagina que tuviéramos que arrancar el motor directamente sin contactor, desde el interruptor, que por cierto tendría que ser mucho mayor y más caro, hasta el motor, todos los cables serían de fuerza y medirían 1Km de largos, con lo cual sería mucho mayor el coste en conductores.
  • 66. Ahorro de tiempo al realizar maniobras largas. - Posibilidad de controlar el arranque de un motor desde puntos diferentes. - Automatización del arranque de motores. - Automatización y control de numerosas aplicaciones, con ayuda de los aparatos auxiliares del contactor. Ejemplos: llenado automático de un pozo de agua, control de la temperatura en hornos, etc. Elección del Contactor A la hora de elegir un contactor de maniobra de motores hay que tener en cuenta los siguientes factores: -Tensión y potencia nominales de la carga, o sea del motor. - Tensión y frecuencia reales de alimentación de la bobina y de los elementos del circuito auxiliar. - Clase de arranque del motor: directo, estrella-triángulo, etc. - Número aproximado de conexiones-hora. - Condiciones de trabajo: normales, duros o extremas. Podrían ser calefacción eléctrica, ascensores, grúas, máquinas de imprimir etc. Es posible comprar los contactores ya cableados junto con el temporizador OTROS PAISES :
  • 67. Tension y Corriente Trifásica A diferencia de los sistemas monofásicos de C.A., que utilizan dos conductores eléctricos (Fase y Neutro) para su distribución y consumo, los sistemas trifásicos utilizan tres o cuatro conductores. 3 Fases o 3 Fases + Neutro. Al trabajar con 3 fases y el neutro podemos obtener 2 tensiones diferentes, normalmente 220V entre fase y neutro y 380V entre dos fases. La tensión entre 2 fases es siempre la raíz de 3 veces superior a la de una fase con el neutro: 380/220 = √3 La tensión más elevada se suele utilizar en la industria y para los motores, y la más baja para uso doméstico y alumbrado. El generador que produce la corriente trifásica se llama alternador y genera 3 fuerzas electromotrices (fem = tensiones) en cada fase con los siguientes valores instantáneos: e1 = Emáxima x seno wt e2 = Emáxima x seno (wt-120º) e3 = Emáxima x seno (wt-240º) ¿Qué significa esto? Pues que los valores de las 3 tensiones (una de cada fase) están desfasadas 120º una respecto a la otra en el tiempo. A las 3 intensidades les pasa lo mismo. Fíjate en la gráfica como sería: Si quieres saber más sobre la corriente alterna visita: Circuitos de Corriente Alterna.AREA TECNOLOGICA Ventajas del Uso de Corriente Alterna Trifásica - La primera ventaja es la posibilidad de utilizar 2 tensiones diferentes, de la que ya hablamos antes. - Tanto los alternadores como los transformadores y motores de C.A. trifásicos poseen un mayor rendimiento y, por lo general, son mucho más sencillos y económicos que los monofásicos. Esto se aprecia fundamentalmente en los motores trifásicos de inducción, los más utilizados en el sector industrial y los que vamos a estudiar en esta página. Este motor posee unas características
  • 68. mucho mejores que el motor monofásico, como: par de arranque muchísimo más fuerte, mejor rendimiento y mejor factor de potencia. - Los sistemas trifásicos consiguen transportar la energía eléctrica con un ahorro considerable en la sección de los conductores. Todas estas ventajas hacen que en la actualidad toda la energía eléctrica se produzca, transporte, distribuya y consuma sea en forma de C.A. alterna trifásica. Campo magnético Un campo magnético es una región del espacio donde existen fuerzas magnéticas, fuerzas que atraen o repelen metales. También se puede definir como la región del espacio donde existe magnetismo (fuerzas magnéticas). Un imán por ejemplo tiene a su alrededor un espacio donde si colocamos una sustancia metálica, esta se verá atraída por el imán. El campo lo podemos representar por líneas que llamaremos líneas del campo magnético. La fuerza con la que es atraída la sustancia magnética al soltarla dentro del campo magnético dependen de la fuerza que tenga el imán y de la región del campo donde la coloquemos. No será igual la fuerza de atracción cerca del imán que en el borde del campo magnético. Pero un campo magnético no solo lo crea un imán. Un conductor al que le atraviesa una corriente genera alrededor de el un campo magnético, igual al de un imán. Si el conductor lo enrollamos en forma de espira (bobina), el campo magnético será mayor, y si además estas espiras están enrolladas alrededor de un metal (electroimán) será todavía mayor el campo magnético. Estos campos son campos magnéticos generados por medo de la electricidad. También hay que recordar que los generadores de campos magnéticos (y el propio campo) tienen 2 polos, uno positivo y otro negativo y si juntamos dos campos magnéticos iguales (del mismo polo) los campos generan una fuerza de repulsión, pero si los polos de los campos son opuestos se genera un fuerza de atracción entre los campos. En un conductor al que le atraviesa una corriente, los polos del campo generado dependen del sentido en el que entre y salga la corriente por el conductor. Luego veremos más sobre esto. Imanes con polos iguales se repelen, de polos opuestos se atraen.
  • 69. Con estos conocimientos ya estamos preparados para entender el motor eléctrico trifásico. Si quieres saber más sobre esto te recomendamos este enlace: Campo Magnético. Funcionamiento de Un Motor Trifásico Un motor asíncrono trifásico consta de 2 partes principales (fíjate en la imagen de más abajo): - Parte Fija o Estator: Es la parte fija del motor. Está constituido por una carcasa en la que está fijada una corona de chapas de acero al silicio provistas de unas ranuras. Las espiras de los bobinados están dispuestas en dichas ranuras formando electroimanes y en tantos circuitos como fases tenga la red a la que se conectará la máquina. En nuestro caso, los motores trifásicos, 3 bobinas y circuitos diferentes (un circuito por bobina). Esta parte, los electroimanes que forman el estator, es la que creará el campo magnético giratorio como luego veremos, por eso también se llama Inductor, ya que inducirá una corriente en la otra parte, o lo que es lo mismo inducirá el movimiento, como más adelante explicaremos. - Parte Móvil o Rotor: Es la parte móvil del motor. Esta situado en el interior del estator y consiste en un núcleo de chapas de acero al silicio apiladas que forman un cilindro, o de un bobinado eléctrico dependiendo del tipo de roto, Rotor de jaula de ardilla o Rotor bobinado. También se llama inducido porque es donde se inducirán las tensiones, corrientes y por lo tanto el movimiento de nuestro motor. El rotor en jaula de ardilla, el más utilizado, es un rotor con una serie de barras de aluminio o cobre (conductores) a su alrededor y unidas en cortocircuito por dos anillos en sus extremos. El de rotor bobinado es un rotor con bobinas a su alrededor. El campo magnético (las líneas del campo magnético) giratorio trifásico del estator cortará las varillas o chapas del rotor, en estas se induce una fuerza electromotriz (tensión) que al estar en cortocircuito se genera una corriente por ellas, corriente inducida que genera un campo que seguirá al del estator girando el rotor. Pero....¿Por qué? Para entenderlo tenemos que estudiar 3 descubrimientos de 3 grandes físicos.
  • 70. LOS EXPERIMENTOS DE FARADAY , OERSTED Y TESLA Faraday descubrió que un conductor eléctrico moviéndose dentro de un campo magnético (imán) generaba una tensión o diferencial de potencial (d.d.p) entre sus dos extremos (igual que la pila tiene tensión entre sus dos extremos). Como este voltaje es un voltaje inducido se le llama fuerza electromotriz (fem), en lugar de tensión. Si unimos los extremos, por ejemplo en cortocircuito o con una bombilla, circulará una corriente por el conductor. Mientras al mover el conductor cortemos líneas del campo magnético del imán se mantendrá en los extremos del conductor una fem si el circuito está abierto. Si cerramos el circuito (por ejemplo conectamos una lámpara al conductor) la fem producirá una corriente por el conductor. Esta tensión generada en la espira al ser inducida se conoce como fuerza electromotriz inducida (fem), pero simplemente es una tensión entre dos puntos. Si cortocircuitamos las espiras, se generará por la espira una corriente inducida (corriente de cortocircuito). Nikola Tesla descubrió que una corriente alterna trifásica genera un campo magnético giratorio al circular la corriente de cada una de las 3 fases por una bobina de un electroimán diferente (imán con bobina enrollada = electroimán). Fíjate en la siguiente animación: Cuando la corriente es de valor 0 no hay campo en esa fase, luego va aumentando y cada medio ciclo de la onda el campo
  • 71. cambia de sentido. Vamos a ver 3 puntos muy concretos: En el momento o punto 1, habrá 3 campos creados, dos negativos creados por L2 y L3 y uno positivo creado por L1 y que al tener la corriente el valor máximo será el campo máximo que puede crear L1. La suma vectorial de los 3 campos nos da el vector de color negro dentro del motor. En el punto 2 ahora será L2 la que crea el campo máximo y los otros dos serán negativos. La suma de los 3 dan como resultado el vector en esa posición. Se puede comprobar como ha girado. En la posición 3 el máximo campo lo crea L3 y los otros dos son negativos. El vector del campo y el campo sigue girando. Ya tenemos nuestro campo giratorio creado por las corrientes trifásicas. Si quieres ver otra animación aquí tienes otra muy buena: Campo Giratorio. En nuestro motor el campo magnético generado en el estator está en movimiento y sus líneas de campo magnético cortarán las chapas metálicas (conductores) del rotor en jaula de ardilla generando entre ellas una fem, pero que al estar en cortocircuito lo que se generará será una corriente inducida que circulará por las chapas del rotor.
  • 72. También sabemos que Oersted demostró que si un conductor por el que circula una corriente eléctrica se encuentra dentro de un campo magnético y sus líneas de campo cortan al conductor, el conductor se desplaza perpendicularmente al campo magnético, es decir se crea una fuerza en el conductor que hace que este se mueva. Una corriente por conductor + campo magnético = movimiento del conductor. Realmente la corriente que circula por el conductor lo que hace es crear a su alrededor un campo magnético, como descubrió Oersted, y al interactuar el campo del imán con el campo creado en el conductor, se produce su movimiento (sería como si fueran 2 imanes). Recuerda dos imanen enfrentados = fuerza de atracción o repulsión. Según el sentido de la corriente por el conductor (entre o salga) el campo creado tendrá una polaridad o la contraria, por ese motivo, los campos se atraerán o repelerán, haciendo que el conductor se mueva un sentido o en otro (depende del sentido de la corriente por el conductor). Si el conductor en lugar de ser un único conductor fuera una espira, sobre la espira se crearían 2 fuerzas de sentido contrario (par de fuerzas), porque por un lado de la espira la corriente tiene un sentido (entra) y por el otro lado tiene sentido contrario (sale) a la del otro lado de la espira, haciendo que la espira gire. El par de fuerzas genera un Momento o Par que produce el giro de la espira.
  • 73. Ahora ya estamos preparados para explicar el funcionamiento: ¿Por qué Gira un Motor Trifásico? En nuestro motor trifásico tenemos un estator con un campo magnético giratorio (según Tesla), que corta unos conductores o chapas del rotor por los que se genera una tensión inducida llamada fem (Faraday) y que al estar estos conductores o chapas en cortocircuito se produce por ellos la circulación de una corriente inducida y se crea a su alrededor un campo magnético. Como por las chapas del rotor (conductores) circula una corriente, se crea en ellas campos magnéticos inducidos y estos campos crean pares de fuerza en el rotor (Oersted) que hace que ¡¡¡El Rotor se Mueva o Gire!!! (Oersted). Ya tenemos nuestro motor trifásico funcionando. El campo magnético creado en el rotor seguirá al del estator, pero nunca logrará alcanzarlo, ya que es ese caso las líneas del campo del estator no cortarían las chapas del rotor y no se produciría corriente inducida. Por eso se llaman "motores asíncronos", la velocidad del rotor y la del campo del estator no están sincronizadas. Además, se llama motor de inducción porque el estator induce una corriente en el rotor para que funcione. "Motor Asíncrono Trifásico de Inducción". La corriente inducida por las chapas del rotor
  • 74. lo que realmente crean es un campo magnético a su alrededor, campo que se moverá girando para seguir al campo giratorio del estator trifásico. Es como si tuviéramos dos imanes. Fíjate como gira el rotor de la siguiente animación cuando alimentamos con corriente trifásica el estator. Aunque en la animación se vea el rotor como un imán, en la realidad es un rotor de jaula de ardilla, pero que como ya vimos se crea en el un campo magnético, con lo que se convierte en un imán. Se define el deslizamiento de un motor asíncrono como la diferencia de estas velocidades expresada en tantos por ciento: S = [(ns - n)/ns] x 100 S = deslizamiento en tanto por ciento %. ns = velocidad síncrona del campo magnético del estator. n = velocidad del rotor. Un motor asíncrono trifásico de rotor en cortocircuito posee una velocidad síncrona de 3.000 r.p.m. ¿Cuál será el deslizamiento del rotor a plena carga si se mide con un tacómetro una velocidad de 2.850 r.p.m.? S = [3000-2850/3000] = 5%. El estator de un motor asíncrono trifásico se construye de tal forma que se alojan tres bobinas desfasadas entre sí 120º. Cada una de estas bobinas se conecta a cada una de las fases de un sistema trifásico, por lo que por cada una de ellas circularán las corrientes instantáneas i 1 , i2 e i3. Cuando aumenta la carga en el rotor del motor, la velocidad del rotor decrece, con lo que aumenta el deslizamiento. Esto provoca que el flujo del estator corte las barras de rotor a mayor velocidad, y por consiguiente se incrementa mucho la intensidad en el rotor y el "par motor" para vencer el "par resistente" de la carga. Esto es lo que ocurre por ejemplo en el arranque de los motores, en los que podemos llegar a tener intensidades absorbidas por el motor 7 veces mayores que una vez en marcha el motor. La velocidad del rotor no disminuye mucho cuando aumenta la carga, es decir los deslizamientos
  • 75. de los motores trifásicos no suelen ser muy grandes. La velocidad síncrona del campo giratorio depende del número de polos con el que se construyan los devanados en el estator y de la frecuencia de la red a la que se conecte (En España 50Hz Y Argentina es 50hz , en América 60Hz): ns = (50 x F) / p ns = velocidad síncrona del campo giratorio del estator. F = Frecuencia de la red trifásica en Hertzios (Hz). p = Número de pares de polos del estator. El mínimo sería 1 par de polos (Norte-Sur). Más adelante veremos la diferencia entre un motor de 1 par de polos y de 2 pares de polos. Por ejemplo, si se tiene una máquina de 1 par de polos (2 polos) trabajar a 3.000rpm a 50hz, de 2 pares de polos (4 polos) la máquina girará a 1.500 revoluciones por minuto, si fuera de 3 pares de polos sería de 1000rpm y si fuera de 4 pares de polos sería de 750rpm. Los polos tienen que ver con el número de bobinas que tenemos por cada fase en el bobinado del estator. Más abajo en el bobinado de los motores lo puedes ver. Normalmente sabiendo la velocidad del motor, que viene en la placa de características, lo que hacemos es averiguar el número de polos del motor. La potencia absorbida (o nominal) de un motor, la que viene en la placa de características, es Pabs = √3 x Vn x In x cose fi, pero esta potencia no se transmite por completo en el eje del motor porque los motores tienen pérdidas. Las perdidas principales son: - Pérdidas en el Cobre, debidas a la resistencia de los bobinados. - Pérdidas en el hierro, debidas a la histéresis y a las corrientes parásitas o de Foucault. - Pérdidas mecánicas, debidas a los elementos giratorios por rozamientos. El rendimiento (η) de un motor es: η = (Pútil / Pabsorbida) x 100; en tanto por ciento. La potencia útil`, si ponemos el rendimiento en número, no en porcentaje (por ejemplo rendimiento de 0,87, en lugar del 87%) será: Pu = η x Pabsorbida = η x √3 x Vn x In x cose fi; Recuerda 1CV = 736 vatios (w), en muchos problemas viene la potencia expresada en caballos de vapor. Arranque, Aceleración y Carga del Motor Trifásico Cuando el motor pasa de funcionar en vacío a arrastrar una carga mecánica, el rotor tiende a frenarse por el par resistente que produce la carga contrario al giro del rotor. Esto hace que el movimiento relativo del campo magnético giratorio respecto a los conductores del rotor aumente, lo que produce un aumento de la f.e.m. y de la corriente inducida en los conductores o chapas del rotor. Dado que el par de fuerzas que se desarrolla en el rotor o par motor depende de esta corriente, se produce un aumento de dicho par que tiende a equilibrar el par resistente con el par motor. De aquí se entiende que según aumenta la carga en el motor, también aumente el deslizamiento y el par motor. La característica del motor nos indica la relación entre el par del motor y su velocidad. El par que desarrolla un motor de inducción esta íntimamente relacionado con la velocidad del rotor. Dado que su relación matemática resulta un poco complicada, por lo general, esta relación se expresa gráficamente mediante una curva característica de par-velocidad.
  • 76. La curva del motor par-velocidad nos determina su funcionamiento. Por ejemplo a continuación podemos ver la curva de un motor con el par motor (Mm) y el par resistente (Mi)en función de su velocidad (n). En esta representación gráfica se ha trazado la evolución del par motor, así como la evolución del par resistente al que se lo somete al motor. Este par resistente podría corresponder, por ejemplo, al transmitido por un eje al que se le ha acoplado un montacargas. Funcionamiento Nominal= funcionamiento del motor en condiciones normales de operación para el que fue diseñado, es decir donde trabaja normalmente. El par nominal, la intensidad nominal, la velocidad nominal, etc. serán valores en ese punto. Los motores en el arranque tienen condiciones de arranque diferentes hasta que se estabiliza y funciona en su estado normal, o nominal. El par nominal, nos da la potencia nominal y la intensidad nominal o viceversa. Par nominal = Mn = Pu / w; potencia útil partido por la velocidad angular en radianes/segundo; w = (2π/60) x Velocidad Nominal en rpm (n) Mn = (Pu x 60) / (2π x n) = Newton x metros En la curva mostrada como ejemplo se puede observar que en el momento del arranque del motor (n = 0rpm) se obtiene un par de arranque 1,5 veces mayor que su par nominal (Mn). Si hacemos que este motor arrastre una carga que origine un par resistente Mi, el motor adaptará su velocidad hasta conseguir desarrollar un par motor Mn que consiga arrastrar la carga mecánica. Esto se consigue a la velocidad "n" nominal. En el caso de que aplicásemos un par resistente mayor, la velocidad disminuiría hasta que se alcanzara el equilibrio entre el par motor y el par