udi 1 - sistemas de control eléctricos

UDI 1 - SISTEMAS DE CONTROL ELÉCTRICOS
1. REPASO DE ELECTRICIDAD
El origen de la Electricidad está en la constitución de la materia.
Todos los materiales están formados por átomos.
Los átomos están constituidos por un núcleo atómico de protones (+) y neutrones.
Alrededor del núcleo atómico giran los electrones (-).
Los materiales conductores (metales), tienen electrones libres pero los aislantes (madera,
plásticos, vidrio, etc.) no los tienen.
La corriente eléctrica es un movimiento de electrones a través de un material conductor
que está conectado a un generador.
Como generador usamos pilas o fuentes de alimentación.
Como receptores podemos usar lámparas, zumbadores, motores o resistencias (producen
calor por efecto Joule).
Lámpara
Portalámpara
Zumbador
Motor eléctrico
Resistencia
Como aparatos de mando podemos usar interruptores o pulsadores.
Interruptor
Lámparas en SERIE
Pulsador NA (normalmente abierto)
Lámparas en PARALELO
El sentido real de la corriente eléctrica es de polo negativo a polo positivo.
El sentido convencional de la corriente eléctrica es de polo positivo a polo negativo.
ACTIVIDAD: obtener un esquema de conexiones a partir de un esquema funcional.
2. APARATOS DE MANDO
Pulsador NC (normalmente cerrado)
Conmutador serie (de extremo)
- Conmutador doble:
- Funcionamiento:
En una posición de la palanca, cada uno de los 2 comunes está unido a un contacto
de cada conmutador.
En la otra posición de la palanca, los comunes se unen con el otro contacto de cada
conmutador.
- Aplicaciones:
Puertas automáticas, montacargas, ascensores, barreras de garajes, máquinas con
inversión de giro, etc.
- Final de carrera:
- Funcionamiento:
Cuando un objeto (cabina de ascensor, barrera, puerta, etc.) mueve la palanca del
final de carrera, los contactos cambian de posición.
Al soltar la palanca, los contactos vuelven a sus posición inicial, por la acción de un
muelle. Tiene los mismos contactos que un conmutador (COM - NC - NO), pero funcionando como
un pulsador.
- Aplicaciones:
Puertas automáticas, montacargas, ascensores, barreras de garajes, etc.
- Relé reed:
- Funcionamiento:
Al acercar un imán al relé reed, la lámina metálica cierra el contacto.
Al alejar el imán, la lámina metálica abre el contacto.
- Aplicaciones:
Alarmas y detectores de posición en cintas transportadoras, cilindros neumáticos, etc.
3. CONTROLADORES ELÉCTRICOS
- Relé electromagnético:
- Funcionamiento:
Cuando la corriente pasa por la bobina se crea un campo magnético que convierte al
núcleo en un imán, atrayendo a la armadura que hace cambiar la posición de los contactos.
Si no pasa corriente por la bobina, el núcleo se desimanta y los contactos vuelven al
reposo.
- Aplicaciones:
Todo tipo de automatismos eléctricos o combinados con componentes electrónicos.
4. COMPONENTES DE UN SISTEMA DE CONTROL ELÉCTRICO:
- Actuadores o salidas (son los receptores eléctricos, los músculos del sistema):
- Lámpara.
- Resistencia.
- Motor.
- Electroválvula.
- Entradas (son los sentidos del sistema que lo comunican con su entorno, pueden ser
aparatos de mando manuales o automáticos, llamados sensores):
- MANUALES (tienen 2 estados, abierto o cerrado):
- Interruptor.
- Pulsador NA.
- Pulsador NC.
- Conmutador.
- Conmutador doble.
- AUTOMÁTICAS (sensores):
- Final de carrera.
- Relé reed.
- Termostato.
- Detector de nivel de líquido.
- Presostato.
- Controlador (es el cerebro del sistema, establece cuando y como funcionaran los
actuadores según el valor de las entradas).
- Cableado.
- Relés electromagnéticos, temporizadores, etc.
- Interruptor horario (Reloj).
- Proceso es la magnitud que es modificada por el funcionamiento del actuador (posición,
temperatura, presión, etc.).
5. TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL:
- Sistemas de control manual (lazo abierto)
Las entradas son aparatos manuales (interruptores, pulsadores, conmutadores, etc.).
- Ejemplos:
- Encendido de las lámparas de una habitación al darle a un interruptor.
- Funcionamiento de un ventilador al darle a un interruptor.
Diagrama de bloques de un sistema de control manual (lazo abierto)
- Sistemas de control automático de lazo abierto
No necesitan intervención humana, son automáticos.
- Ejemplos:
- Encendido de las lámparas de una habitación a partir de una hora.
- Sistema de alarma.
Diagrama de bloques de un sistema de control automático de lazo abierto
- Sistemas de control automáticos de lazo cerrado (sistemas de regulación)
Estos sistemas son más precisos y pretenden mantener una magnitud (temperatura, presión,
posición, etc.) dentro de un valor determinado.
- Ejemplos:
- Riego automático según la humedad del terreno.
- Calefacción de una habitación.
Diagrama de bloques de un sistema de control automático de lazo abierto
ACTIVIDADES: DIBUJAR EL ESQUEMA DE CONEXIONES
UDI 1 - PRÁCTICAS
1) Botonera con pulsadores de marcha-paro y lámparas.
2) Conmutador serie con lámpara y zumbador.
3) Inversión de giro de un motor mediante conmutador doble.
4) Puerta o barrera automática con conmutador doble y finales de carrera.
5) Relé reed con lámpara.
6) Relé electromagnético con lámparas, mando por interruptor..
7) Relé electromagnético con lámparas, mando por pulsadores de marcha-paro.
8) Puerta o barrera automática con relé electromagnético mediante interruptor y finales de carrera.