viernes, 16 de abril de 2021

Relés y Contactores

 Relés y Contactores

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 

monofásicos / trifásicos



AutoTransformador

 Auto Transformador

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.


Tipos de Transformadores

Tipos de Transformadores

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




Transformadores toroidales de ferrita

Usados normalmente en electrónica 



Perdidas en el Hierro

 Perdidas en el Hierro

Cuando estudiamos transformadores tenemos que tener en cuenta mucho la calidad del hierro a usar

Pérdidas magnéticas por corrientes de Foucault

Estas pérdidas son debidas a las corrientes inducidas sobre

el material ferromagnético como consecuencia de estar sometido 

a un campo magnético variable con el tiempo. Dichas corrientes 

reciben, también, los nombres de corrientes parásitas o de remolino.


Esta corrientes parasitas  que existen dentro del núcleo ferromagnético se reducen laminando en chapas

cuanto mas delgadas son menor perdidas hay.


Podemos observar las corrientes inducidas en la figura superior y cuando laminamos se reducen .

Nota: estos son efectos solo para corriente alterne ya que en continua no se dan


Transformador Primario y Secundario

Para que un transformador funcione de por lo menos tener dos campos o bobinas al la que le llamamos primario y secundario

El primario es aquel a la cual aplicamos la corriente (azul)

El secundario es aquel al cual le conectamos una carga (verde)


Pero podemos encontrarnos con transformadores que tienen en sus campos derivaciones


Estas pueden estar tanto en el primario como en el secundario y su voltaje esta dado por el numero de espiras que tenga

con el profe podrán ver esta experiencia con un transformador.

Relacion de transformacion

 Relación de transformación (para explicarlo de una manera simple)

Cuando tenemos un transformador  con su bobinado primario y secundario

podemos tener distintas características

 Este puede Transformar la corriente de mayor a menor (reductor)

por ejemplo 220 volt a 12 volt (cargador de baterías)

donde el voltaje del primario es superior  y el secundario menor.

pero este mismo podemos usarlo a la inversa 

aplicándole 12 volt(alterna) y a su salida obtendremos 220 volt

en ese momento el transformador pasa ser un Transformador (amplificador)

a esto se lo denomina la relaciona de transformación.



Ciclo de Histéresis

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 entender mejor les sugiero ver este video






Inducción Magnética

 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  
 



 y acá un video simple 



Transformadores

 La primera pregunta que nos podemos hacer 

¿ Que es un transformador ?

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



jueves, 15 de abril de 2021

Forma de presentar los Trabajos

 Forma de presentar los Trabajos

 Les comento esto para poder ordenarnos y agilizar la corrección de los mismos .

Presentación:

Cada hoja de carpeta  con: Nombre y Apellido   Curso y Año y la Escuela que están Cursando. En nuestro caso (IPET422)

Contestar el cuestionario usando un lenguaje apropiado.

Entregar al retomar las clases Semi Presenciales (Burbujas)

Es fundamental ver varias veces los documentales e investigar 

También  leer detenidamente las carpetas del blog.

(*) algunos datos históricos.

Acuérdense si no se ve el video estoy revisando los link y chequeando que se

 vean en el celular También

La tarea es aconsejable la participación de algún adulto.

Cualquier duda puede consultarme al mail olafvgb61@gmail.com.ar

o al  03546 15406600 (tengo WhatsApp.)

Cualquier modificación estará hecha sobre el blog .


Trabajos Prácticos

Trabajos Prácticos

1)TP1 El Transformador

Armado y prueba de un Transformador

                             midiendo sus voltajes y corrientes de

                             entrada y salida. Calculando su relación de transformación.

2)TP2 Motores

                             Desarmado y Armado de motores de corriente continua y alterna.

                            Conectar un sistema de Marcha con Contactores.

3)TP3 Automatismos

                            Impresora 3D Introducción

                            La construcción física (Hardware)

                            La casa Domótica

                            Desarrollo de soft con Arduino

Lógica y Programación

Lógica y Programación

Introducción a la programación (VER)

                  Lineal y estructurada

Sentencias de Programación (VER)

                 IF – For – Do – While etc (VER)

                Programación Arduino C++ (VER)

Interconexión PC – IDE Arduino y con MyOpenlab (VER)

Automatismos

Automatismos

Los controladores lógicos (PLC) (VER)

              Funcionamiento

Concepto de Hardware – Software (VER)

Sistemas automáticos

              sensores – control- actuadores (VER)

Tipos de sensores Ópticos Inductivos PIR etc. (VER)

Control     tipos de microprocesadores PIC  Arduino (VER)

Actuadores Relés Motores PWM o PAP (VER)


Máquinas Dinámicas

Máquinas Dinámicas

Motores

              de corriente continua . Corriente alterna (VER)

Esquemas constructivos

              Conexión  serie – paralelo - compound (VER)

Funcionamiento

               Concepto de Inducido y Estator (VER)

                MCC Bobinado de Campos Escobillas (VER)

                MCA Relación con el transformador (VER)

                Campo giratorio Torque (VER)

                Tipo de Motor Monofásico Trifásico (VER)

                Conexiones Trifásicas Estrella – Triángulo (VER)

                Puesta en marcha y contramarcha con contactores (VER)

Motores Paso a Paso

                Funcionamiento Unipolares Bipolares (VER)

                Conversores Drivers (VER)

Maquinas Simples

 Máquinas Simples

Transformador Ideal(VER)

Inducción Magnética - permeabilidad(VER)

ciclo de Histéresis(VER)

Pérdidas en el Hierro – laminación(VER)

Primario - Secundario(VER)

Relación de transformación(VER)

Tipos de transformadores(VER)

Autotransformadores

Elevadores -Reductores(VER)

Relés - Contactores(VER)


Lectura Obligada de un genio Nicola Tesla (VER)

Video para mirar los varios inventos de Tesla (VER)

Introducción a la Materia

 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.

En este año veremos los siguientes contenidos:

Teoría

1) Máquinas Simples

Transformador Ideal

Inducción Magnética - permeabilidad

ciclo de Histéresis

Relación de transformación

Primario - Secundario

Pérdidas en el Hierro – laminación

Tipos de transformadores

Autotransformadores

Elevadores -Reductores

Relays - Contactores


2)Máquinas Dinámicas

Motores

de corriente continua . Corriente alterna

Esquemas constructivos

serie – paralelo - compound

Funcionamiento

Concepto de Inducido y Estator

MCC Bobinado de Campos Escobillas

MCA Relación con el transformador

Campo giratorio Torque

Tipo de Motor Monofásico Trifásico

Conexiones Trifásicas Estrella –

Triángulo

Puesta en marcha y contramarcha con

contactores

Motores Paso a Paso

Funcionamiento Unipolares Bipolares

Conversores Drivers

3)Automatismos

Los controladores lógicos (PLC)

Funcionamiento

Concepto de Hardware – Software

Sistemas automáticos

sensores – control- actuadores

Tipos de sensores Ópticos Inductivos

PIR etc.

control tipos de microprocesadores PIC

Arduino

Actuadores Relés Motores PWM o PAP

4)Lógica y Programación

Introducción a la programación

Lineal y estructurada

Sentencias de Programación

IF – For – Do – While etc

Programación Arduino C++

Interconexión PC – Arduino con

MyOpenlab

Trabajos Prácticos

1)TP1 El Transformador

Armado y prueba de un Transformador

midiendo sus voltajes y corrientes de

entrada y salida. Calculando su relación

de transformación.

2)TP2 Motores

Desarmado y Armado de motores de

corriente continua y alterna.

Conectar un sistema de Marcha

con Contactores.

3)TP3 Automatismos

Impresora 3D Introducción

La construcción física (Hardware)

Desarrollo de soft con Arduino


Transformadores de Alta tensión

 Reparando Transformadores de Alta tensión  Llegan al taller transformadores de diferentes tamaños y potencias normalmente por daños ocasion...