Texto 5.pdf

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

5. CIRCUITOS ELÉCTRICOS CON DISPOSITIVOS DE CONTROL Fundamentos de Instalaciones Eléctricas

Índice • Objetivos 1. Circuitos con Relé de control. 2. Circuitos con detector fotoeléctrico. 3. Sensores de Movimiento. 4. Interruptor de nivel de agua. • Glosario • Bibliografía

1

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Objetivos: Identifica los dispositivos de control en circuitos eléctricos. identifica el interruptor de nivel de agua. Reconoce las aplicaciones de los dispositivos de control.

2

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

1. CIRCUITOS CON RELÉ DE CONTROL

RELÉ ELECTROMAGNÉTICO Es un interruptor accionado por un electroimán. Permite abrir o cerrar circuitos eléctricos.

3

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

PARTES DEL RELÉ ELECTROMAGNÉTICO

PARTES DEL RELÉ ELECTROMAGNÉTICO

4

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

RELÉ TEMPORIZADOR Un temporizador es un aparato con el que podemos regular la conexión ó desconexión de un circuito eléctrico después de que se ha programado un tiempo.

CARACTERÍSTICA DEL RELÉ TEMPORIZADOR

El relé es un interruptor automático, que se acciona por medio de una corriente alterna. Definimos la temporización como el retardo calculado de una acción, ésta se puede dar en la apertura o cierre de uno o más contactos.

5

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

RELÉ TEMPORIZADOR

Los relés temporizadores pueden ser: •Temporizador con mecanismo de relojería: Aparato en el cual el control de tiempo se consigue con un sistema comparable a los relojes mecánicos. •Temporizador neumático: En este caso el control de tiempo se realiza regulando la entrada de aire a un fuelle. El tiempo que necesita el fuelle para llenarse nos da el tiempo de temporización. •Temporizador electrónico: El control de tiempo se realiza por medio de circuitos electrónicos. Estos son los tipos de uso más común pues existen otros tipos de accionamiento.

RELÉ TEMPORIZADOR

6

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

RELÉ TEMPORIZADOR

RELÉ CON RETARDO A LA CONEXIÓN – ON DELAY

RELÉ CON RETARDO A LA DESCONEXIÓN – OFF DELAY

RELÉ TEMPORIZADOR

SIMBOLOGÍA

7

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

VENTAJA DE LOS RELÉS

•La gran ventaja de los relés es la completa separación eléctrica entre la corriente de accionamiento (la que circula por la bobina del electroimán) y los circuitos controlados por los contactos, lo que hace que se puedan manejar altos voltajes o elevadas potencias con pequeñas tensiones de control. •Posibilidad de control de un dispositivo a distancia mediante el uso de pequeñas señales de control. •Con una sola señal de control, se pueden controlar varios relés a la vez y por tanto distintos elementos.

PULSADORES INDUSTRIALES

Un botón o pulsador es un dispositivo utilizado para activar alguna función.

8

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

PULSADORES INDUSTRIALES

2. CIRCUITOS CON DETECTOR FOTOELECTRICO.

9

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

FOTOSENSOR Las fotoceldas son elementos de control automático. Esta abre o cierra su contacto dependiendo de laintensidad luminosa. Estando cerrado cuando está oscuro, y abierto en la claridad. Se puede ver ampliamente en el control de lámparas de alumbrado público.

FOTOSENSOR

Constan de un emisor y un receptor de luz. La detección es efectiva cuando el objeto penetra en el haz luminoso y modifica la cantidad de luz que llega al receptor para provocar el cambio de estado de la salida.

10

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

ELEMENTOS QUE CONSTITUYE UN FOTOSENSOR

• •

El sensor es una LDR (fotoresistencia). Esta permite cambiar o definir el punto en el cual el transistor conmutará(OFF/ON).

ELEMENTOS QUE CONSTITUYE UN FOTOSENSOR • RESISTENCIA FIJA: Son materiales que ofrecen una oposición al paso de la corriente eléctrica. Estos componentes tienen como unidad el ohmio, representándose con la letra griega omega (Ω).

11

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

ELEMENTOS QUE CONSTITUYE UN FOTOSENSOR • RESISTENCIA VARIABLE: Son resistencias que varían su valor ohmico de acuerdo a las necesidades de uso mediante un eje o cursor manipulable, sus apariencias físicas se muestran en la figura:

ELEMENTOS QUE CONSTITUYE UN FOTOSENSOR • TRANSISTORES: Son elementos semiconductores capaces de amplificar, generar o detectar señales eléctricas de diferente tipo. Existen dos tipos de transistores que hacen circular la corriente de modo diferente.

12

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

ELEMENTOS QUE CONSTITUYE UN FOTOSENSOR • DIODOS: Son dispositivos semiconductores formados por pequeños cristales de silicio o germanio, técnicamente se les designa con letras y números, ejemplo OA85, 1N914 etc. conforme a la función que realizan.

CONTACTOR

El

Contactor

es

un

interruptor de potencia de contactos móviles, se puede

controlar

a

distancia por medio de un electroimán.

13

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

CONTACTOR

FUNCIONAMIENTO

14

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

VENTAJAS

•

Permiten automatizar fácilmente y controlar una maquina o lámparas desde varios puntos de maniobra.

•

Permiten accionar circuitos sometidos a corrientes muy altas, por ejemplo 200 A, mediante corrientes muy pequeñas.

•

Se montan sobre rieles, lo cual simplifica el diseño de aplicaciones y permite aprovechar al máximo el espacio disponible en los tableros.

•

Disponen de una gran variedad de accesorios, incluyendo bloques de contactos NO y NC de instalación frontal o lateral, los cuales se acoplan generalmente a presión. Esta característica reduce al mínimo el tiempo de montaje y garantiza conexiones confiables y seguras.

RELÉ TERMICO

El relé sobreintensidad de efecto térmico, llamado también “relé térmico” es un dispositivo encargado de proteger a los circuitos que lo tienen instalado de las sobreintensidades originadas en el propio circuito.

SIMBOLO

15

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

RELÉ TERMICO

3. SENSORES DE MOVIMIENTO

16

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Un sensor es un dispositivo eléctrico y/o mecánico que convierte magnitudes físicas (luz, magnetismo, presión, etc.) en valores medibles de dicha magnitud. Esto se realiza en tres fases:

Un fenómeno físico a ser medido es captado por un sensor, y muestra en su salida una señal eléctrica dependiente del valor de la variable física. La señal eléctrica es modificada por un sistema de acondicionamiento de señal, cuya salida es un voltaje.

17

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Sensores de Temperatura ●

Elemento sensor termopar

Un termopar es un dispositivo formado por la unión de dos metales distintos que produce un voltaje función de la diferencia de temperatura entre uno de los extremos denominado "punto caliente" o unión caliente o de medida y el otro denominado "punto frío" o unión fría o de referencia.

Elemento sensor termostático ●

Se emplea Seebeck

el

efecto

Ej.: Termostato

18

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Un termostato es el componente de un sistema Sensores deabre Temperatura de control simple que o cierra un circuito eléctrico en función de la temperatura. ●

Ubicación: En viviendas (caso idóneo): en el salón, centrado en la pared, alejado de fuentes de calor, a una altura de 1,5m del suelo, en una zona accesible y despejada de elementos de perturbación (incidencia del sol, aire, etc.)

●

Si la temperatura disminuye, el metal se contrae, la espiral bimetálica se estira y se cierra de nuevo el circuito.

●

19

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Sensores de presión ●

Piezoeléctricos Materiales cristalinos (cuarzo).

Adquieren una polarización en la dirección de los ejes eléctricos cuando se somenten a un esfuerzo y se deforman en la dirección de los ejes mecánicos. ●

20

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Dos modos de usarlos:

●

Midiendo la densidad de carga superficial que aparece cuando el material se somete a presión. Un circuito mide esto y su salida es proporcional a la deformación. ●

Colocando el material en un circuito con realimentación positiva. Se consigue un oscilador. La frecuencia de oscilación variará con la deformación. ●

●

Interruptores y pulsadores Sensores

de presión

Cuando esta abierto el voltaje recibido es cero Cuando se cierra el voltaje es +Vcc

21

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Sensores de posición Se usan para: ●

Medir distancias entre objetos.

●

Detectar la presencia de un objeto a cierta distancia.

a) Detectores de presencia o proximidad ●

ÓPTICOS:

Incorporan un emisor y un receptor. La variación de luz es la que activa su salida. Pueden conmutar por luz o por oscuridad. PALPACIÓN DIRECTA: Emisor y receptor en la misma unidad. El objeto se detecta cuando el haz de luz se refleja en él. SISTEMA ENFOCADO: Emisor y receptor en la misma unidad. Sólo la reflexión de un objeto a esa distancia provoca la activación de la salida.

22

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

a) Detectores de presencia o proximidad ●

ÓPTICOS:

SISTEMA EMISOR/RECEPTOR: La interrupción del haz de luz provoca la conmutación.

SISTEMA DE BARRERA: El haz de luz se refleja con un reflector. La interrupción del haz de luz provoca la conmutación.

a) Detectores de presencia o proximidad ●

ULTRASONIDOS:

Basados en la emisión-recepción de ondas de ultrasonidos. El objeto interrumpe el haz, el nivel de recepción varía y el objeto es detectado Ventaja: Detección de objetos transparentes (cristal, plástico) Desventaja: no se pueden usar en sitios donde el aire circule con violencia o en medios con elevada contaminación acústica

23

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

b) Sensores de distancias: ●

LÁSER:

Detector de distancias que usa técnicas de reflexión y triangulación. Se genera un haz de luz y se divide en dos partes ortogonales mediante un separador. Un haz se aplica en un espejo plano fijo, el otro en el objeto cuya distancia se quiere calcular. Se superponen los dos haces en el separador.

4. INTERRUPTOR DE NIVEL DE AGUA

24

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

INTERRUPTOR FLOTADOR DE NIVEL DE AGUA Un interruptor de nivel es un dispositivo que, instalado sobre un tanque, permite discriminar si el nivel de agua almacenado excede un nivel predeterminado.

INTERRUPTOR FLOTADOR DE NIVEL DE AGUA

25

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

26

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

Bibliografía • Manual práctico para instaladores y montadores electricistas. Pedro Camarena. • CEAC. Instalaciones eléctricas de baja tensión y alumbrado. (621.3/C T4). • Enriquez Harper, Gilberto (2007) El ABC de las instalaciones eléctricas en edificios y comercios. México D.F.: Limusa. (621.3I/E64I)

27

PFR

FUNDAMENTOS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS

FIN DE LA UNIDAD

28