La idea de este Blog es mostrar la carpeta de estudios dado en forma virtual. Para su estudio tanto en clase
o virtualmente. También pensado para aquellos ex alumnos que necesitan
hacer un repaso de los contenidos dados
tr. Convertir en automáticos o involuntarios determinados procesos corporales o psíquicos: muchos actos corrientes se automatizan al cabo de algún tiempo.
Aplicar procedimientos automáticos a un aparato, proceso o sistema: han automatizado la biblioteca universitaria.
Para ello tenemos que aprender los conceptos de programación de microprocesadores
para nuestras tareas proponemos para nuestro formación introducir Arduino para disminuir costos sin sacrificar la complejidad necesaria
La idea es explicar la construcción y el funcionamiento de un motor serie universal
Por que universal la respuesta es simple
Se fabrica con chapas laminadas y prensadas al igual que el laminado de un Transformador así este cuando funciona con Corriente Alterna se eliminan las perdidas de Fucault en el hierro.
La construcción de este aparato en particular se debe a un diseño abierto para su mejor comprensión.
Primero podemos definir a un "motor " como el dispositivo que convierte la corriente eléctrica en el trabajo mecánico.
El motor de corriente continua funciona con una espira de cobre como conductor a cual se le aplica
una corriente eléctrica, esta crea dos campos magnéticos (flechas verdes) que se oponen a las líneas de fuerza de nuestros campos principales (N yS) del Imán (líneas amarillas)
En su circuito eléctrico vemos la batería y su colector (verde)
En la actualidad se utiliza en todo tipo de modelos y tamaños
y tiene la ventaja este principio de funcionamiento para usarlo también para corriente alterna
Sufriendo unas modificaciones constructivas.
Principalmente laminando sus campos tanto fijos (estator) o móviles (inducido)
Utilizado desde electrodomésticos y herramientas (taladros, Amoladoras etc)
Un relé o un contactor esta pensado para comandar mas potencia grande con una señal de baja tensión.
El termino varia de acuerdo a la potencia de uso y fabricación.
¿ Como funciona ?
En esta imagen podemos ver una boina cuyo núcleo se magnetiza cuando le aplicamos una corriente y atrae la armadura. Esta pivotea y acciona los contactos
Estos pueden estar en contacto o no por lo tanto se conoce como normalmente abierto (NA) o normalmente cerrados (NC).
Como verán (C) es el contacto común
¿ Como se lo utiliza?
Acá podrán ver que la bobina esta alimentada con 12v por un pulsador y comando la etapa de potencia con una lampara que funciona con 220 volt
Contactor
Podemos decir que esta construido para potencias mayores.
Normalmente los encontramos para trabajos en 220V y 380V
Este equipo es similar a un transformador convencional solo que tiene un solo devanado y que tiene varias derivaciones. al tener una sola bobina NO ESTA DESCOPLADO del la red por lo tanto hay que ver bien en que equipos se los instala.
En este circuito podemos ver el voltaje de entrada (voltage source) y su carga (load)
En esta imagen podemos observar como están hechas las conexiones para un autotransformador como reductor(a) o como ampliador de tensión (b)
En el diagrama (c) se ve un autotransformador con múltiples derivaciones.
En el diagrama (d) se ve una disposición toroidal (circular) como reductor de tensión a fricción
en el centro hay un eje rotativo que roza las espiras del devanado conmutando distintas tenciones
se lo conoce como Variac y son usados en Laboratorio.
Ya hemos visto en la presentación del tema ( transformadores) algunos sencillos clases de transformadores pero cabe destacar que estos son algunos de ellos.
Transformadores Monofásicos
Circuito
Transformadores Trifásicos
Circuito
Auto Transformadores
La diferencia es que no hay dos campo es un solo y no están desacoplados magnéticamente
Transformadores Toroidales con laminado de hierro
Se los puede ver en equipos donde hay que reducir tamaño
Cuidado chicos Histéresis no es el nombre derivado de la Histeria o el nombre de un conjunto de música rock de los años 80 el cual participaba como pianista.
Se llama histéresis a la propiedad de que un material ferromagnético se magnetice o no.
para demostrar esto primero veamos que sucede dentro de un material ferroso
Podemos observar que todos las líneas de fuerza en la primer imagen esta desordenadas por el cual es metal no tiene un campo magnético por ende no tiene propiedades magnéticas pero cuando le aplico una corriente en el caso de el electro imán estas se ordenan.
Ahora existe un experimento que haciendo un circuito y que puedo invertir la polaridad o sea que primero a la bobina le aplico a sus bornes a (+) b(-) y luego lo invierto a(-) b(+)
como en la figura
Se genera un campo magnético Norte sur y luego cuando invierto la llave Sur Norte
lo que esta sucediendo dentro del material que se están reordenando sus líneas de fuerza.
si lo pasamos a un grafico nos daría algo así (en el cole mío de decíamos la Chaucha magnética)
Donde podemos ver el punto de saturación en cuando se ordenaron todas las líneas de fuerza tanto positivo como el punto de saturación negativo es cuando se invirtieron todas las líneas de fuerza.(1 y 4)
También podemos observar los puntos 2 y 5 al cual le llamamos la remanencia.
cual es por ejemplo el efecto que sucede cuando se imanta una tijera o un destornillador
cuanto mejor calidad tenga el material puede tener mas remanencia.
Para hablar de Inducción magnética tenemos que preguntarnos primero
¿Que es un Iman?
El magnetismo es el conjunto de fenómenos físicos mediados
por campos magnéticos. Estos pueden ser generados por las
corrientes eléctricas o por los momentos magnéticos de las
partículas constituyentes de los materiales.
Un imán con sus líneas de fuerza y sus campos Norte y Sur
Acá tenemos una imagen de como se comportan los campos magnéticos entre si
Esa es una imagen como se ven las líneas de fuerza
(el cual podemos replicar con un imán una hoja de papel y limaduras de hierro)
Electromagnetismo
Se descubrió que si hacemos una bobina es decir un devanado de alambre de cobre por ejemplo sobre un núcleo de hierro y le aplicamos una corriente eléctrica se genera un campo magnético.
Bien aquí le muestro un video de como hacer un electroimán casero don de ustedes podrán comprobar este efecto. Buen trabajo para hacer los día de lluvia
Inducción magnética
Podemos con el video anterior ver así como cuando hacemos un electro imán genera un campo magnético podemos revertir este efecto al cual si a este electro imán le ponemos a sus terminales un instrumento de medición (voltímetro) y le pasamos con cierta frecuencia un imán este genera una corriente. que dependerán del numero de espiras , de la potencia del imán y la frecuencia aplicada
y como siempre digo una imagen vale que mil palabras
Podemos afirmar que un transformador en un dispositivo solido que puede elevar o reducir la tensión o corriente usando los efectos electromagnéticos.
¿ Como funcionan?
A un núcleo metálico conformado de chapas al hierro silicio (con formas E e I ) o también con forma toroidal (un anillo circular)
Se devanan espiras de cobre alrededor del núcleo formando principalmente dos campos. El primario y el secundario y ambos se pueden calcular de acuerdo a las necesidades que se requieran.
Sabemos que si le aplicamos una tensión al campo primario esta hará circular una corriente que generara sobre el núcleo un campo magnético que circula por todo el nucleó.
El campo secundario es influido por todo ese flujo magnético e inducirá en este campo la corriente.
Debemos aclarar que este efecto solo se provoca en corriente alterna así que no solo aplicamos las leyes conocidas de Ohm , Potencia sino que interviene la frecuencia de la red , los efectos electromagnéticos sobre el núcleo de hierro como flujo magnético , permeabilidad magnética, siclo de histéresis, etc.
También cabe destacar que tienen un amplio uso en electrónica nada mas que a diferencia de los usados
en electricidad que tienen la frecuencia constante 50/60 Hz ( según el país ). se utilizan otros núcleos como ferrita etc. Al cambiar su frecuencia se puede reducir su tamaño y costo del mismo.
¿ Donde se los utilizan frecuentemente ?
Es increíble los usos que tiene esta maquina simple. Los podemos encontrar de diferentes tamaños y potencias.
Por ejemplo cargadores de celular, fuentes de alimentación, cargadores de baterías, soldadoras, transformadores de línea.
Soldadora:
podemos observar en el secundario pocas espiras (menos voltaje) pero de gran sección( mas amperaje)
Transformador: Toroidal se notara su núcleo de forma circular
Transformador de línea : Usados para el transporte de la red eléctrica de las centrales a nuestro domicilio
Cada uno con particularidades constructivas distintas y en relación a la potencia que requieran.
Otro uso no mencionado hasta ahora es que también se los usa como separadores de circuitos.
donde la alta tensión en el primario no esta conectada eléctricamente con el bobinado secundario
esto es muy importante cuando estamos dentro del campo de la electrónica.
¿ Como se construyen?
Hay talleres especializados para este tipo de trabajos por un lado que se necesitan manipular alambres de cobre, aluminio , hierro, un plástico llamado mylar resinas de secado al horno etc.
Se utilizad maquinas bobinadoras desde simples para manipular alambres de mayor sección y mas complejas a medida que baja su sección.
Maquinas de bobinado para armarse una Taller
Taller mas complejo
Maquina de uso intermedio
Maquina simple o manual
e aquí un video de un taller industrial de bobinado en Zaragoza España
En esta materia estudiaremos elementos que están presentes en los automatismos y por ende Domótica y Robótica.
Para debemos conocer que significa un automatismo y como se puede llegar crearlo conocer que un proceso se basa en conocer un dato de entrada procesarlo para luego actuar un dispositivo.
