Electricidad_basica_para la tecnologia eso

ELECTRICIDAD - ¿Qué es ?
Algo - INVISIBLE
- POTENTE
- ¡¡ PELIGROSO !!
Algo - SENCILLO para
PERSONAS CUALIFICADAS
¡¡¡ TENGA CUIDADO !!!
Electricidad Básica

Contenido :
• Algunas definiciones y leyes básicas
- DC, AC monofase, AC trifase
• Sistemas trifásicos - Conexiones Estrella y Triángulo
• Datos de los motores
• Clase de aislamiento de motores y factor de servicio
• Protecciones de motores - Protecciones eléctricas
- Protecciones de sobrecarga
• Cómo interpretar un diagrama de servicio
• Conexiones de dispositivos y mediciones

Fuentes de potencia
Corriente Continua (DC)
Voltaje
Udc
Tiempo
El voltaje se polariza con + y -
• Ejemplos : Baterías
Fuentes de alimentación rectificadas ; 12….24 V
• Aplicaciones: Alimentación de instrumentos electrónicos
Equipos de control
Alimentación para transmisores de presión, etc...
• Seguridad : Los voltajes hasta 24 VDC son seguros; los voltajes
mayores pueden ser peligrosos para las personas.
Ex: 12 Volt

Corriente Alterna (AC) - Monofase
Característica : El voltaje y la intensidad cambian regularmente de
potencia y dirección en una variación sinusoidal
Aplicación : Uso general

Corriente Alterna (AC) - Monofase
Parámetros característicos:
• Período T = Tiempo para 1 ciclo
• Frecuencia (Hz) = 1/T
• 50 HZ = 50 períodos por segundo
• 60 Hz = 60 períodos por segundo
• Valor RMS : = amplitud máx. divida por raíz cuadrada 2 (Para seno)
Seguridad : - Voltaje A.C. <= 24 V es seguro para las personas
> 24 V es peligroso
Terminología : < 50 V : Voltaje extra bajo
< 1000 V : Baja tensión
1000 V < U < 10000 V : Media tensión
> 10000 V : Alta tensión

Corriente Alterna (AC) - Trifase
Characteristics :
• La corriente alterna trifásica se produce en un generador con tres
devanados separados.
• Todos los valores del voltaje sinusoidal están desplazados 120°
entre sí

Sistema de corriente alterna
Fase 1
Fase 2
Fase 3
Neutro
Tierra
1-Fase
3-Fases Y 3-FasesTriángulo
L1
L2
L3
N
UL=Voltaje de línea = UL1-UL2
Uf =Voltaje de fase = UL
3
UL
UL
UL
Uf
En una red 3 x 400 V UL = 400 V y Uf = 230 V
IL

Relación entre Reactancia (X) - Resistencia (R) -
Impedancia (Z) - Desplazamiento de fase (j)
Z
X
j R
Factor de potencia - cos j
Uac
X
R
Reactancia
Resistencia

Leyes básicas
Corriente Continua
• Ley de Ohm
I = U / R con I = Intensidad en Amp
U = Voltaje en Volt
R = Resistencia en Ohm
• Potencia absorbida
P = U x I con U = Voltaje en Volt
I = Intensidad en Amp
P = Potencia en W

Corriente Alterna
• Ley de Ohm I = U / Z con
I = Intensidad in Amperios
U = Voltaje en Volt
Z = Impedancia en Ohm
= Raíz cuadrada (R² + X²) donde X es la reactancia
• Potencia en un sistema monofásico
P = U x I x cos j
• Potencia en un sistema trifásico
P = UL x IL x cosj x raíz cuadrada (3) con
P = Potencia en W (demás unidades, según se indica arriba)

Unidades y medidas
Tensión : Diferencia de potencial entre dos puntos
Unidad = VOLTIO
Ejemplo :
L1
L2
220 V
Medida en V ac entre V y Com
Intensidad : Mide el flujo de corriente en un circuito
Unidad = Amperio
L1
L2
PS
Medida en A (de mA) entre A y Com

Conexión de motor en Estrella
Caja de terminales
U1
U2
V1
V2
W2
W1
400 V
400 V
400 V
UV1-V2 = Un
V3
Potencia = Pn
3
W2 U2 V2
U1 V1 W1
Un
Electricidad Básica - Compresores

Conexión de motor en Triángulo
W2 U2 V2
U1 V1 W1
Caja de terminales
U1
U2
W2 W1
V1
V2
400 V
400 V
400 V
Uw1-w2 = Un Potencia = Pn
Un

Curva de par de un motor de inducción cortocircuitado
Tstart Tmin Tmax
Tnom
RPM
Par

Curva de par de un compressor de tornillo - arrancado en
Estrella/Triángulo
Curva de par (D)
Compresor en carga
Compresor en descarga
Velocidad
Curva de par (Y)
Velocidad : +/- 90-95 %

V Hz A KW cos j t/m IA / In IP 55
400 D 50 430 250 0,87 1488
+/- 10 %
460 D 60 430 285 0,87 1784
KL 13 EN 60034 IEC 34-1
SF : 1,1
SF : 1,0
Weight : 1,3 t
SFA : 470 A
Temp rise : 105 K
S I E M E N S
1080 2846 42
Nmax : 3000 RPM
3 f Mot 1LA8 315 4AB91 - Z
ROTOR SQU. CAGE
Temp rise : 80 K
Ambient temp : 40°C
PLACA DE DATOS DE MOTORES

CLASE DE PROTECCIÓN (De acuerdo con IEC 34-5)
• Indica cómo está protegido un dispositivo eléctrico
• contra contacto y
• contra el agua
Código : I P X Y
Protección contra el agua
Protección contra contacto
humano y penetración de un
objeto sólido
Ejemplo : IP 55
Protección contra chorros de agua
Protección contra polvo

Valores para x
0 Motores abiertos
PROTEGIDOS CONTRA
1 Cuerpos con un diámetro > 50 mm
3 Cuerpos con un diámetro > 2.5 mm
5 Puede penetrar polvo, pero no en una
cantidad que ocasione perturbación
6 Protección total contra el polvo
Valores para y
0 Ninguna protection
PROTEGIDOS CONTRA
1 Goteo vertical
2 El agua cae pulverizada en un ángulo
igual o menor de 15° respecto de la
vertical
3 Igual que 2, pero con un ángulo de
60°
4 El agua golpea contra el motor desde
cualquier dirección
5 Contra chorros de agua
6 Contra el entorno de las cubiertas de
barcos
7 Contra el efecto de inmersión
Los más frecuentemente utilizados son IP23, 44 and 54
Grado de protección de los equipos eléctricos : IP xy

V Hz A KW cos j t/m IA / In IP 55
400 D 50 430 250 0,87 1488
+/- 10 %
460 D 60 430 285 0,87 1784
KL 13 EN 60034 IEC 34-1
SF : 1,1
SF : 1,0
Temp rise : 105 K
S I E M E N S
1080 2846 42
Nmax : 3000 RPM
3 f Mot 1LA8 315 4AB91 - Z
ROTOR SQU. CAGE
Temp rise : 80 K
Weight : 1,3 t
SFA : 470 A
PLACA DE DATOS DE MOTORES

Clase de aislamiento
Alcance
• La resistencia de aislamiento de los devanados está
influencia por
• La temperature del devanado
• La clase de aislamiento
• El aumento de temperatura máximo admisible de los
devanados está definido por la clase de aislamiento
• ¡¡ La potencia suministrada por un motor está limitada por
el aumento de temperatura del devanado !!
NOTA IMPORTANTE :
Si el límite superior de temperatura de los devanados se
sobrepasa en 10 °C, la vida de servicio del aislamiento se
acortará aproximadamente a la mitad

AUMENTO DE TEMPERATURA DEL MOTOR
Insulation class A E B F H
Ambient temp °C 40 40 40 40 40
Temp increase °C 60 75 80 105 125
Thermal margin °C 5 5 10 10 15
Max. final temp °C 105 120 130 155 180
INSULATION CLASSES
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
A E B F H
Tem
p
(°C)
Ambient temp °C Temp increase °C Thermal margin °C

¿Factor de servicio?
¿Qué es?
• El factor de servicio de un motor eléctrico es :
• Un multiplicador que, cuando se aplica a la potencia
relacionada,
indica una carga mayor admisible
que puede ser soportada,
a condición de que no se supere el límite máximo
de temperatura ambiente de 40 °C
Ejemplo : - Potencia nominal del motor : 100 KW
- Factor de servicio : 1,2
- El motor se puede cargar hasta : 120 KW
- Si la temperatura ambiente <= 40 °C

Factor de servicio
Criterios para la selección de los motores Atlas Copco:
• Alta eficiencia
• No deben estar sobredimensionados por motivos
de eficiencia y par de arranque
• Devanados Clase F
• Alto grado de protection (IP55)
• Larga duración de rodamientos y devanados
Mínimo 40 000 hours
• Factor de servicio
¡Los motores se seleccionan para que funcionen
en las peores condiciones dentro del AREA DE
SEGURIDAD de la clase de aislamiento!

Factor de servicio
La potencia del motor está influenciada por :
• La dispersión del rendimiento del elemento compresor
• Ensuciamiento de los refrigeradores
• Tolerancias en el voltaje nominal
Atlas Copco realiza rigurosas pruebas mediante:
• Medición de los parámetros eléctricos a
diferentes voltajes y salidas de potencia
• Medición de las temperaturas alrededor del motor
• Medición del diferencial de temperatura de los
devanados a diversos voltajes

Protección de los motores
Posible protección basada en la intensidad de línea :
• FUSIBLE : - Impide una sobreintensidad sostenida
a la vez que evita su fusión en el
arranque
- Para motores de mayor tamaño, se usa
principalmente como protección contra
cortocircuito
• RELÉ TÉRMICO
- Un elemento bimetálico que es calentado por la
intensidad de línea, para activar el mecanismo
de protección

• RELÉ MAGNÉTICO
- Responde al campo magnético establecido
por la intensidad de línea
- Casi ninguna función de tiempo
Las citadas protecciones no responden a :
• Sobretemperatura debido a condiciones
ambientes de mucho calor
• Ventilación o refrigeración bloqueadas

OPCIONAL
PROTECTORES QUE RESPONDEN ANTE LA
TEMPERATURA :
TERMISTORES y RTD’s
• Integrados (empotrados) en los devanados del motor
para proteger contra un sobrecalentamiento peligroso
• Acoplados térmicamente a los devanados del motor
• Necesitan un equipo de acondicionamiento adicional
para interrumpir el contactor

RTD’s = Resistance Temperature Detector
RTD’s utilizados en Atlas Copco :
• Pt 1000 : se usa en casi todos los compressors
• Pt 100 : se usa a veces para medir las temperaturas
de los bobinados de los motores
Pt 1000
Valor de resistencia - 1000 Ohm - a 0 °C
Resistor basado en platino
• Pt 100 : Valor de resistencia de Pt 1000 dividido
por 10 para la misma temperatura
Valores : Ver tabla y diagrama

Cables y dimensiones
• Cables de alimentación y conexiones de baja tensión
• Los puntos de conexión de los cables se deben conectar
de la forma correcta
• Los puntos de conexión flojos pueden producir daño
mecánico al compressor y estropear los cables
• Usar cables con dimensions de acuerdo con lo
especificado en el manual de instrucciones A.C. de cada
compresor. Los cables con unas dimensions demasiado
pequeñas producen una caída de tensión excesiva.

Cables y dimensiones
• Cables para media tensión
• La selección de cables para media tensión debe ser
realizada por electricistas cualificados.
• Las conexiones y aislamiento de los cables en ambos
extremos se deben realizar con sumo cuidado.

¿Cómo se interpreta un diagrama de servicio?
• Símbolos : lista condensada de símbolos (detalles A.C. Standard E1282 K)
• Numeración de los components
• Numeración de los contactos auxiliares
• Números de circuitos en el diagrama
• Referencia cruzada
• Filas de terminales
Por ejemplo 1 X1- 74
Número de terminal
Fila de terminales
1 = Armario
2 = Módulo Maestro Elektronikon
3 = Números consecutivos de módulo
o componente
• Cables e hilos

Símbolos básicos

Parte de un diagrama de cableado

ELECTRICIDAD
¡¡¡ ATENCIÓN !!!
Algo - INVISIBLE
- POTENTE
- ¡¡ PELIGROSO !!
Algo - SENCILLO para
PERSONAS CUALIFICADAS
¡¡¡ TENGA CUIDADO !!!

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