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ACTUADORES Y
CONTROLADORES
Gustavo Adolfo Rivera
Carlos Mauricio Llanos
Ricardo González
1.Eléctricos:
a) Relés y Contactores
b) Motores CC
c) Motores AC
d) Motores paso a paso
2. Hidráulicos y neumáticos:
a) Válvulas
b) Cilindros
c) Ventosas de sujeción por vacío
1. Actuadores eléctricos:
a) RELÉS Y CONTACTORES:
• Interruptores accionados por un electroimán.
• Al aplicar una tensión en los
terminales A1 y A2, el elctroimán
atrae a la armadura férrea hacia el
núcleo del electroimán.
• El terminal 1 se desconecta del
terminal NC y se conecta al terminal
NA. Cuando se deja de aplicar
tensión, el relé, accionado por el
muelle, vuelve al reposo.
• Diferencia entre relé y
contactor: la cantidad de
potencia que manejan.
Relé: potencias pequeñas
(menos de 1kW)
Contactor: potencias grandes
(centenares de kW)
b) MOTORES CC:
• Convierten energía mecánica en eléctrica (CC) o al revés.
• Construidos con dos imanes permanentes fijados en la carcasa
(ESTATOR) y una serie de bobinados de cobre ubicados en el eje del
motor (ROTOR).
Imanes del estator: INDUCTOR
Bobinas del rotor: INDUCIDO
• La interacción entre el campo magnético de los imanes permanentes
y el generado por las bobinas (atracción o repulsión) hace que el eje
comience su movimiento.
• Características: alimentación en CC, fácil inversión del sentido de
giro, gran rango de velocidad, baja inercia (respuesta rápida), son
los más comunes y económicos.
1. Actuadores eléctricos.
b) MOTORES CC:
• Cuando un conductor por el que fluye una CC se coloca bajo la
influencia de un campo magnético, se induce sobre el conductor una
fuerza perpendicular a las líneas del campo magnético y al sentido
del flujo de la corriente.
• Tipos:
-Rotor alargado
-Rotor en forma de cesta
-Rotor de disco
c) MOTORES CA:
• Pueden ser:
-SÍNCRONOS: sólo giran a la velocidad determinada por la frecuencia
de la corriente.
-ASÍNCRONOS: se pueden desviar un poco de la velocidad
determinada por la frecuencia de la corriente.
MOTOR SÍNCRONO:
• nº de devanados = nº de polos X 2 (ej.: 4 polos, 8 devanados).
• Los devanados que tenga el motor se dividen en dos grandes
grupos (A y B).
• Todos los devanados de un mismo grupo se conectan en serie
formando así dos grandes devanados.
1. Actuadores eléctricos.
c) MOTORES CA:
• El voltaje que genera cada gran devanado está desfasado 90º (hay
un C).
• ROTOR: polos fijos.
ESTATOR:la polaridad de los campos
varía (alimentación CA)
• Los polos fijos del rotor siguen las
variaciones de polaridad de los devanados
del estator: efectos atracción/repulsión
causan la rotación del rotor.
• La rotación sigue a la variación, y la variación tiene la frecuencia de
la señal CA con que se alimenta el circuito.
• La velocidad de rotación depende de la frecuencia y del nº de polos
(a mayor nº de polos, menor velocidad).
1. Actuadores eléctricos.
d) MOTORES PASO A PASO:
• Ideales para automatismos donde se requieren mecanismos muy
precisos.
• Característica principal: se pueden mover un paso a la vez por cada
pulso que se les aplica. Este paso puede variar desde 90º (4 pasos)
hasta 1.8º (200 pasos).
• Se pueden quedar enclavados en una
posición (si hay corriente por una o mas de
sus bobinas) o estar totalmente libres (no
hay corriente en ninguna bobina).
• ROTOR: varios imanes permantentes.
ESTATOR: bobinas.
• La excitación de las bobinas debe ser
exactamente manejada por un
CONTROLADOR.
2. Actuadores hidráulicos y neumáticos
2. Actuadores hidráulicos y neumáticos:
a) VÁLVULAS:
• Interrumpe o deja pasar fluido
según la señal que envía el
controlador.
Cuerpo y partes internas
(regulan el paso del fluido)
Actuador (actúa sobre el
obturador de la válvula
modificando su apertura, en
función de la señal de control
que le llega)
b) CILINDROS:
• Accionamiento que permite obtener un movimiento lineal aplicando
presión a uno u otro lado del émbolo.
• Según sus posibilidades de posicionamiento:
a) DE SIMPLE EFECTO: permiten empujar en un solo sentido.
Retornan automáticamente al origen (muelle).
b) DE DOBLE EFECTO: permiten empujar en ambos sentidos
c) DE ACCIÓN DIFERENCIAL: permiten mantener el émbolo en
cualquier posición aplicando presión a ambos lados del mismo.
También se usa para conseguir movimientos más uniformes en
carreras largas.
• Para suavizar su parada, se suelen añadir amortiguadores al final
de la carrera.
c) VENTOSA DE SUJECIÓN POR VACÍO:
• Permite manipular pequeñas piezas con ventosas en las que se
efectúa el vacío a través de un chorro de aire que provoca el efecto
Venturi.
• EFECTO VENTURI: la presión de un fluido disminuye al aumentar
su velocidad dentro de un conducto cerrado al pasar por una zona
de sección menor.
LOS CONTROLADORES SON
 Los controladores son componentes de un sistema de control que detectan
los desvíos existentes entre el valor medido y un valor deseado, programado por
un operador; emitiendo una señal de corrección hacia el actuador
 El objetivo del SISTEMA DE CONTOL es mantener una variable en un
valor deseado, para esto se usa el termino de regularización de agentes de
perturbación
 Un sistema de control solo puede llegar a una regularidad aplicando oposición
entre las fuentes perturbadoras y las correcciones equivalentes
SISTEMAS DE CONTROL
AUTOMÁTICO
 El objetivo deL SISTEMA DE CONTOL es mantener una variable en
un valor deseado, para esto se usa el termino de regularización de agentes de
perturbación
 Un sistema de control solo puede llegar a una regularidad aplicando
opocicion entre las fuentes perturbadorar y las correciones equivalentes
Sistema de Control de Lazo Cerrado
Se denomina sistema de control de lazo cerrado
cuando frente a presencia de perturbaciones,
tiende a reducir la diferencia entre la salida del
sistema y el valor deseado; realizando el control
de forma automática.
TIPOS CONEXIÓN DE LOS
CONTROLADORES
 Control Adaptativo
 Es un método en el cual la respuesta de un controlador varía automáticamente
basado en los cambios de las condiciones dentro del proceso y puede emplearse en
diversas aplicaciones, como en el control del pH.
 Control Difuso
 Este control utiliza la lógica difusa a través de conceptos de inteligencia artificial
capaz de convertir una muestra de la señal real a números difusos, para tratarlos
según las reglas de inferencia y las bases de datos determinados en las unidades de
decisión, logrando estabilizar el sistema sin la necesidad de fijar un punto de
referencia.
TIPOS CONEXIÓN DE LOS
CONTROLADORES
 Redes Neuronales Artificiales
 Están diseñadas para actuar como lo hace el cerebro
humano conectando la red entre los elementos de la forma
más sencilla para poder ser entrenados y realizar funciones
complejas en diversos campos de aplicación.

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Circuitos

  • 1. ACTUADORES Y CONTROLADORES Gustavo Adolfo Rivera Carlos Mauricio Llanos Ricardo González
  • 2.
  • 3. 1.Eléctricos: a) Relés y Contactores b) Motores CC c) Motores AC d) Motores paso a paso 2. Hidráulicos y neumáticos: a) Válvulas b) Cilindros c) Ventosas de sujeción por vacío
  • 4. 1. Actuadores eléctricos: a) RELÉS Y CONTACTORES: • Interruptores accionados por un electroimán. • Al aplicar una tensión en los terminales A1 y A2, el elctroimán atrae a la armadura férrea hacia el núcleo del electroimán. • El terminal 1 se desconecta del terminal NC y se conecta al terminal NA. Cuando se deja de aplicar tensión, el relé, accionado por el muelle, vuelve al reposo. • Diferencia entre relé y contactor: la cantidad de potencia que manejan. Relé: potencias pequeñas (menos de 1kW) Contactor: potencias grandes (centenares de kW)
  • 5. b) MOTORES CC: • Convierten energía mecánica en eléctrica (CC) o al revés. • Construidos con dos imanes permanentes fijados en la carcasa (ESTATOR) y una serie de bobinados de cobre ubicados en el eje del motor (ROTOR). Imanes del estator: INDUCTOR Bobinas del rotor: INDUCIDO • La interacción entre el campo magnético de los imanes permanentes y el generado por las bobinas (atracción o repulsión) hace que el eje comience su movimiento. • Características: alimentación en CC, fácil inversión del sentido de giro, gran rango de velocidad, baja inercia (respuesta rápida), son los más comunes y económicos.
  • 6. 1. Actuadores eléctricos. b) MOTORES CC: • Cuando un conductor por el que fluye una CC se coloca bajo la influencia de un campo magnético, se induce sobre el conductor una fuerza perpendicular a las líneas del campo magnético y al sentido del flujo de la corriente. • Tipos: -Rotor alargado -Rotor en forma de cesta -Rotor de disco
  • 7. c) MOTORES CA: • Pueden ser: -SÍNCRONOS: sólo giran a la velocidad determinada por la frecuencia de la corriente. -ASÍNCRONOS: se pueden desviar un poco de la velocidad determinada por la frecuencia de la corriente. MOTOR SÍNCRONO: • nº de devanados = nº de polos X 2 (ej.: 4 polos, 8 devanados). • Los devanados que tenga el motor se dividen en dos grandes grupos (A y B). • Todos los devanados de un mismo grupo se conectan en serie formando así dos grandes devanados.
  • 8. 1. Actuadores eléctricos. c) MOTORES CA: • El voltaje que genera cada gran devanado está desfasado 90º (hay un C). • ROTOR: polos fijos. ESTATOR:la polaridad de los campos varía (alimentación CA) • Los polos fijos del rotor siguen las variaciones de polaridad de los devanados del estator: efectos atracción/repulsión causan la rotación del rotor. • La rotación sigue a la variación, y la variación tiene la frecuencia de la señal CA con que se alimenta el circuito. • La velocidad de rotación depende de la frecuencia y del nº de polos (a mayor nº de polos, menor velocidad).
  • 9. 1. Actuadores eléctricos. d) MOTORES PASO A PASO: • Ideales para automatismos donde se requieren mecanismos muy precisos. • Característica principal: se pueden mover un paso a la vez por cada pulso que se les aplica. Este paso puede variar desde 90º (4 pasos) hasta 1.8º (200 pasos). • Se pueden quedar enclavados en una posición (si hay corriente por una o mas de sus bobinas) o estar totalmente libres (no hay corriente en ninguna bobina). • ROTOR: varios imanes permantentes. ESTATOR: bobinas. • La excitación de las bobinas debe ser exactamente manejada por un CONTROLADOR.
  • 10. 2. Actuadores hidráulicos y neumáticos 2. Actuadores hidráulicos y neumáticos: a) VÁLVULAS: • Interrumpe o deja pasar fluido según la señal que envía el controlador. Cuerpo y partes internas (regulan el paso del fluido) Actuador (actúa sobre el obturador de la válvula modificando su apertura, en función de la señal de control que le llega)
  • 11. b) CILINDROS: • Accionamiento que permite obtener un movimiento lineal aplicando presión a uno u otro lado del émbolo. • Según sus posibilidades de posicionamiento: a) DE SIMPLE EFECTO: permiten empujar en un solo sentido. Retornan automáticamente al origen (muelle). b) DE DOBLE EFECTO: permiten empujar en ambos sentidos c) DE ACCIÓN DIFERENCIAL: permiten mantener el émbolo en cualquier posición aplicando presión a ambos lados del mismo. También se usa para conseguir movimientos más uniformes en carreras largas. • Para suavizar su parada, se suelen añadir amortiguadores al final de la carrera.
  • 12. c) VENTOSA DE SUJECIÓN POR VACÍO: • Permite manipular pequeñas piezas con ventosas en las que se efectúa el vacío a través de un chorro de aire que provoca el efecto Venturi. • EFECTO VENTURI: la presión de un fluido disminuye al aumentar su velocidad dentro de un conducto cerrado al pasar por una zona de sección menor.
  • 13.
  • 14. LOS CONTROLADORES SON  Los controladores son componentes de un sistema de control que detectan los desvíos existentes entre el valor medido y un valor deseado, programado por un operador; emitiendo una señal de corrección hacia el actuador  El objetivo del SISTEMA DE CONTOL es mantener una variable en un valor deseado, para esto se usa el termino de regularización de agentes de perturbación  Un sistema de control solo puede llegar a una regularidad aplicando oposición entre las fuentes perturbadoras y las correcciones equivalentes
  • 15. SISTEMAS DE CONTROL AUTOMÁTICO  El objetivo deL SISTEMA DE CONTOL es mantener una variable en un valor deseado, para esto se usa el termino de regularización de agentes de perturbación  Un sistema de control solo puede llegar a una regularidad aplicando opocicion entre las fuentes perturbadorar y las correciones equivalentes
  • 16. Sistema de Control de Lazo Cerrado Se denomina sistema de control de lazo cerrado cuando frente a presencia de perturbaciones, tiende a reducir la diferencia entre la salida del sistema y el valor deseado; realizando el control de forma automática.
  • 17. TIPOS CONEXIÓN DE LOS CONTROLADORES  Control Adaptativo  Es un método en el cual la respuesta de un controlador varía automáticamente basado en los cambios de las condiciones dentro del proceso y puede emplearse en diversas aplicaciones, como en el control del pH.  Control Difuso  Este control utiliza la lógica difusa a través de conceptos de inteligencia artificial capaz de convertir una muestra de la señal real a números difusos, para tratarlos según las reglas de inferencia y las bases de datos determinados en las unidades de decisión, logrando estabilizar el sistema sin la necesidad de fijar un punto de referencia.
  • 18. TIPOS CONEXIÓN DE LOS CONTROLADORES  Redes Neuronales Artificiales  Están diseñadas para actuar como lo hace el cerebro humano conectando la red entre los elementos de la forma más sencilla para poder ser entrenados y realizar funciones complejas en diversos campos de aplicación.