Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores

Módulo de Aprendizaje 18:
Serie Básica 101
Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Temario
Este módulo está dividido en tres secciónes: Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores. Cada sección empieza con una presentación general
para iniciarlo a puntos importantes acerca de estos dispositivos, y las partes que
los conforman:
Introducción a los Bloques de Terminales
¿Qué es un Bloque de Terminal?
5
5
Partes de un Bloque de Terminales
Cuerpo Aislante
Materiales del Cuerpo
Partes que Llevan la Corriente
6
6
7
7
Bloques de Terminales IEC vs. NEMA
10
Bloques Específicos para Aplicaciones
Diagrama de Bloques Específico para Aplicaciones
12
12
Repaso 1
16
Accesorios de Bloque de Terminales
17
Como Seleccionar el Bloque de Terminales Adecuado
20
Repaso 2
23
Introducción a los Relevadores
¿Qué es un Relevador?
24
24
Relevadores Electromecánicos
Relevadores para Propósitos Generales
Relevador de Control de Máquinas
Relevador de Láminas
Partes de Relevadores Electromecánicos
Contactos de Relevador
Vida de Contactos de Relevador
25
25
26
26
28
28
29
Repaso 3
31
Relevadores de Estado Sólido
Circuito de Entrada
Circuito de Control
Circuito de Salida
Comparación entre los Tipos de Relevadores de Estado Sólido
32
32
32
32
33
Comparación entre Estilos de Relevadores
Relevadores Electromecánicos
Relevadores de Estado Sólido
35
36
36
Repaso 4
37
Introducción a los Temporizadores
¿Qué es un Temporizador?
38
38
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Funciones de Temporización
40
Repaso 5
42
Glosario
43
Respuestas del Repaso 1
45
Respuestas del Repaso 2
45
Respuestas del Repaso 3
45
Respuestas del Repaso 4
46
Respuestas del Repaso 5
46
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Bienvenido
Bienvenido al Módulo 18, que trata de Bloques de Terminales, Relevadores y
Temporizadores.
Los BLOQUES DE TERMINALES son bloques
modulares aislados que sujetan dos o más
alambres juntos y consisten de un cuerpo
aislante y de un dispositivo de sujeción. Su
flexibilidad permite la centralización del
alambrado y facilita el mantenimiento de
circuitos de control complejos.
Los RELEVADORES son interruptores que
abren y cierran circuitos electromecánica o
electrónicamente.
Los TEMPORIZADORES controlan el tiempo
en aplicaciones en las cuales funciones deben
ser retardadas o en las cuales cargas deben ser
mantenidas durante un período predeterminado
de tiempo.
Figura 1. Bloque de Terminales
Figura 2. Relevador
Figura 3. Temporizador
Como los demás módulos en esta serie, este módulo presenta pequeñas secciones de material nuevo seguidas por una serie de preguntas sobre dicho material. Estudie el material cuidadosamente y conteste después las preguntas sin
hacer referencia a lo que acaba de leer. Usted es el mejor juez de su asimilación
del material. Repase el material tan frecuentemente como lo considere necesario.
Lo más importante es establecer una base sólida sobre la cual construir conforme
pasa de tema en tema y de módulo en módulo.
Nota sobre Estilos de
Fuentes
Viendo el Glosario
Los puntos esenciales se presentan en negritas.
Los elementos del Glosario se presentan en cursivas y son subrayados la primera
vez que aparecen.
Las versiones impresas tienen el glosario al final del módulo. Usted puede también hojear el Glosario seleccionando con el mouse la marca de Glosario en el
margen izquierdo.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Introducción a los
Bloques de
Terminales
¿Qué es un Bloque de
Terminal?
Los sistemas de alambrado de control hoy en día se están volviendo cada vez
más complejos puesto que el equipo está confinado en espacios cada vez
menores, y la industria requiere simultáneamente de una respuesta cada vez
mayor y niveles de automatización más elevados. Por ejemplo, hoy en día un
sistema de empaquetado puede tener numerosos puntos de monitoreo por sensores en una línea transportadora. Imagine la confusión creada por la colocación
de cables de un dispositivo al siguiente, creando una red de alambrado. En lugar
de esto, coloque un ensamble de bloques de terminales en un panel de control
centralizado. Lo que tiene ahora es un alambrado centralizado y reducido de tal
manera que un equipo de mantenimiento pueda evaluar rápidamente el estado
del sistema y verificar su desempeño.
Figura 4. Ensamble de Bloque de Terminales
Dentro del panel de control, estos componentes modulares cómodos pueden ser
sujetados en su lugar en un riel de montaje. El diseñador puede también mezclar
y combinar varios bloques de terminales específicos para aplicaciones con formas, colores y marcas distintivos. Cuando usted abre la puerta de una caja de
control, una exploración rápida del alambrado es lo único que se requiere para
verificar la distribución y de esta forma se elimina la necesidad de adivinar para
proporcionar mantenimiento y eliminar fallas.
Cuando se requiere de un cambio en el circuito, bloques de terminales pueden
ser fácilmente agregados o removidos del riel sin afectar otras terminaciones de alambre.
Además de reducir la complejidad del alambrado de control, los cuerpos de plástico de los bloques de terminales previenen también los cortos y por consiguiente
ofrecen una mayor seguridad a los instaladores y a los equipos de mantenimiento.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
En Campo
National Metals recibió un nuevo sistema de pulido de metal de 30 metros de
largo para manejo de formas cilíndricas. Los instaladores llegaron con el equipo y
todo estaba listo para iniciar la instalación.
Figura 5. Capacidad de Caja de Control
“Una de las cosas que deseo conocer”, dijo el jefe del equipo al gerente de producción de National Metals, es “si la caja de control existente puede manejar el
alambrado para la nueva máquina”. El electricista del equipo deseaba saber si la
caja tenía espacio para manejar los requerimientos de energía del equipo y otros
dispositivos de control o bien si se tenía que instalar una caja adicional. “Excelente”, pensó cuando vió que se contaba con espacio suficiente en el riel del
bloque de terminales.
Partes de un Bloque
de Terminales
Un bloque de terminales sujeta dos o más alambres juntos para establecer un circuito. Básicamente, existen solamente dos partes: un cuerpo aislante y la parte
que lleva la corriente.
Cuerpo Aislante
El cuerpo aislante aloja las partes que llevan la corriente. El cuerpo aisla la terminación de alambre para minimizar el calor generado cuando pasa la corriente a través de los alambres. Proporciona también una base para el
mecanismo de sujeción y otras partes tales como interruptores y fusibles.
El cuerpo del bloque de terminales tiene orificios especialmente diseñados para
el acceso a los tornillos de sujeción.
Figura 6. Partes de un Bloque de Terminales
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
El cuerpo tiene también una pata de montaje que permite la inserción y
remoción del bloque de terminales del riel de montaje sin debilitamiento.
El diseño eficiente de espacio de un bloque modular típico permite que circuitos de alta densidad quepan en un panel de control estándar. Un bloque
de 5 mm de ancho puede proporcionar hasta 180 terminaciones por metro lineal.
Bloques estándares de un solo nivel de 6 mm proporcionan hasta 150 terminaciones por metro lineal; bloques de dos niveles pueden manejar hasta 300 terminaciones por metro.
Materiales del Cuerpo
Los cuerpos de bloques de montaje pueden construirse de cualesquiera de los
materiales siguientes.
Poliamida 6.6. Un material termoplástico resistente diseñado para funcionar en
cualquier condición y que permanece elástico y a prueba de fractura de -40°C a
105°C. Este material ofrece alto nivel de aislamiento, resistencia y altas especificaciones de resistencia a las flamas. La resistencia y facilidad de manejo de este
material hace que sea el más comúnmente utilizado.
Melanina 150. Un plástico de termoendurecimiento basado en resina con un rellenador orgánico. Aún cuando es mucho más delicado que poliamida 6.6, la melanina tiene una alta resistencia a la radiación térmica. Se recomienda para
aplicaciones en las cuales la temperatura de operación continua se encuentra
dentro de un rango de 110°C a 140°C.
Cerámica. Este material altamente resistente puede ser utilizado en temperatura
muy altas que se acercan a los 250°C. Los bloques de cerámica pueden también
funcionar en plantas industriales con depósitos importantes de polvo y en atmósferas muy corrosivas.
Partes que Llevan la
Corriente
Las partes que llevan la corriente incluyen una Barra de Corriente y un dispositivo
de sujeción. La barra de corriente, en el centro del cuerpo aislante, se fabrica de
cobre o bronce.
El dispositivo de sujeción sujeta el alambre en el bloque de terminales y hace una
conexión eléctricamente segura entre el alambre y la barra que lleva la corriente.
El tamaño de estas partes que llevan la corriente difiere en cuando a amperaje/
tamaño de alambre y la configuración del bloque mismo, es decir — pasaje simple, pasaje de doble nivel y pasaje de triple nivel.
Según el diseño de los bloques de terminales, los alambres pueden ser sujetados
utilizando tornillos, una combinación de tornillos y Placas de Presión, jaulas para
alambre o sujetadores de resorte.
Un tornillo es el método de conexión más sencillo: Un tornillo se utiliza para
apretar el alambre contra la barra de corriente.
Con tornillos y una barra de presión, el alambre es sujetado por una placa
metálica que fija el alambre cuando se aprieta el tornillo.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Figura 7. Tornillo
Figura 8. Placa de Presión
Con una jaula para alambre, cuando se aprieta el tornillo, una jaula jala hacia
arriba y presiona el conductor contra la barra de corriente. La gran superficie de
contacto ofrece excelentes propiedades de contacto. Puesto que el tornillo no
entra en contacto directo con el conductor, se evita daños al alambre. Aún alambres finos pueden ser conectados sin el uso de Terminales de Conexión o terminales de alambrado adicionales.
Figura 9. Jaula para Alambre
Los sujetadores de resorte requieren de una herramienta para ser abiertos. El
sujetador se cierra sobre el alambre para proporcionar una sujeción dinámica.
Esta acción de sujeción adicional resiste a las vibraciones.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Figura 10. Sujetador de Resorte
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Bloques de
Terminales IEC vs.
NEMA
Los bloques de terminales son clasificadores como DIN (IEC) o NEMA,
según características que incluyen método de montaje en el panel, estándares y
aprobaciones y características de diseño.
DIN son bloques de terminales según IEC, que se originaron en Europa. DIN se
refiere al canal o riel en donde se monta el bloque de terminales. El diseño
ofrece más terminaciones por metro lineal, lo que cumple con los requerimientos industriales de optimización del número de terminaciones en un panel de control. Estos bloques son más fáciles de instalar, alambrar y marcar que los bloques
de tipo NEMA. Los rieles están disponibles en anchos de 15 mm, 32 mm y 35
mm. Los bloques DIN son generalmente intercambiables entre fabricantes puesto
que el riel es estándar y puede ser diseñado para manejar una amplia gama de
aplicaciones.
Figura 11. Bloques de Terminales según IEC (DIN)
Riel DIN
Casi el 60% de los bloques de terminales empleados en los Estados Unidos
de América son de tipo DIN. La mayoría de los diseñadores los prefieren
porque ofrecen:
•
diseño compacto pequeño que ahorra espacio — más unidades por metro lineal
•
amplio rango de tipos de bloques para flexibilidad de diseño
•
aceptación internacional
Los bloques de terminales según NEMA, conocidos como estilo americano,
tienen placas de presión de autolevantamiento, tornillos de cabeza de sujeción o
conectores de zapatas de caja. Son más comúnmente utilizados para aplicaciones de uso pesado. Sin embargo, los bloques NEMA requieren de mayor
espacio en el panel y ofrecen un menor número de terminaciones por metro lineal. Asimismo las dimensiones de riel difieren entre los fabricantes, lo que limita
las opciones del usuario.
Figura 12. Bloque de Terminales según NEMA
Lo bloques según NEMA:
Página 10
Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
•
pueden ser económicos en algunas aplicaciones
•
tienen generalmente más opciones para aplicaciones de alta corriente
•
tienen una construcción abierta que permite un alambrado más fácil.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Bloques Específicos
para Aplicaciones
Los bloques de terminales según DIN montados en riel están disponibles con
componentes integrados para capacidades expandidas, y no son simples puntos
de unión pasivos. Usted puede seleccionar entre varios bloques específicos para
aplicaciones para desempeñar varias funciones.
Diagrama de Bloques
Específico para
Aplicaciones
La tabla siguiente explica los diferentes tipos de bloques de terminales específicos para aplicaciones disponibles y cómo utilizarlos:
Bloque de
Terminales DIN
Ejemplo
Aplicación
Pasaje Simple
Figura 13.
Tipo de bloque de terminales básico utilizado para conexiones de alambre a
alambre en donde el alambre entra por
un lado y sale por el otro.
Pasaje de Doble
Nivel
Figura 14.
Pasaje de doble nivel en un bloque. Los
niveles pueden ser puenteados creando cuatro conexiones comunes.
Lámparas indicadores LED/Neón, diodos y resistencias disponibles.
Pasaje de Triple
Nivel
Figura 15.
Un bloque de terminales alto reduce el
tiempo de instalación. Dispositivos de
tres alambres tales como sensores
pueden colocarse en un solo bloque.
Versiones para LED están disponibles.
Terminal de Tierra
Figura 16.
Intercambiable con un bloque estándar.
Estas unidades pueden insertarse
según lo necesario. Permite la conexión
a tierra de componentes que van hacia
un equipo específico.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Bloque de
Terminales DIN
Ejemplo
Aplicación
Interruptor de
Cuchillas
Figura 17.
Una manija de control de tipo de
palanca que permite la desconexión
fácil de un circuito.
Bloque de Fusibles
y Sujetador con
indicador de
Fusible Quemado
Figura 18.
Ofrece un punto cómodo en el circuito
para montar el fusible. Este bloque protege el circuito eléctrico y puede manejar hasta 10A/300V. Cuando ocurre un
cortocircuito, solamente la porción de
circuito conectado a este bloque es
afectada. Puede ser también un bloque
de desconexión si fusibles ficticios se
insertan en lugar de fusibles estándares. Una luz proporciona una indicación visual del estado del fusible.
Bloque de Fusibles
de Tapa de Tornillo
Figura 19.
Es la forma más segura de montar un
fusible. El fusible no puede ser abierto
accidentalmente. Diseñado para aplicaciones de alto nivel de energía de hasta
15A/600V. Ideal para su uso en equipo
móvil.
Bloque de Fusible
de Interruptor de
Cuchillas
Figura 20.
Aisla manualmente el circuito o bien
cuando ocurre un pico o un cortocircuito. El bloque totalmente encerrado
no requiere de placas terminales. La
palanca emplea un dispositivo de bloqueo positivo que asegura estabilidad
tanto en la posición totalmente abierta
como en la posición totalmente cerrada.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Bloque de
Terminales DIN
Ejemplo
Aplicación
Bloque de
Termopar
Figura 21.
Para conexión a termopares. Ofrece
conexiones consistentes de tipo de
metal para sensores de termopar para
medir la temperatura.
Bloques de
Sensores
Figura 22.
Bloques de
Entrada/Salida
Figura 23.
Ensamble de Riel a
la Medida
Figura 24.
Pasaje
Figura 25.
Maneja sensores de proximidad de tres
alambres o cuatro alambres, sensores
fotoeléctricos de tres o cuatro alambres, o cualquier otro tipo de dispositivo
de tres o cuatro alambres. Permite también terminaciones de alta densidad.
Puede utilizarse en lugar de dos o tres
bloques de terminales para ahorrar
espacio. Una luz indicadora puede
estar incluida para una revisión rápida
del estado del circuito.
Proporciona comunicación entre un
controlador, habitualmente un PLC o
IPC, y algún tipo de dispositivos de
nivel de sensor. La comunicación se
efectúa en una conexión de bus de
campo estándar, es decir —
DeviceNet™, Profibus-DP, Modbus +,
etc.
El fabricante de bloques de terminales
pre-ensambla los ensambles de riel
completos con marcadores, conectores de cruz y otros accesorios según
la especificación del cliente.
Construcción abierta para conexiones
más fáciles de alambre a alambre. Disponible en dispositivo de sujeción con
tornillos, Tubulares y Placas de Presión
Tubulares.
Bloque de Fusible
Figura 26.
Aisla manualmente el circuito o bien
cuando ocurre un transitorio o cortocircuito.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Bloque de
Terminales DIN
Bloque de
Interruptor
Ejemplo
Aplicación
Figura 27.
Un dispositivo de interrupción que permite CONECTAR o DESCONECTAR
fácilmente un circuito.
En Campo
Rod, integrante del equipo de mantenimiento en Picture Perfect Graphics, estaba
trabajando en un elevador en el andén de carga. Recibió una llamada del jefe de
prensas. “Rod, acabamos de arrancar la prensa y observamos que el sensor de
nivel en la fuente de tinta cyan no está leyendo. ¿Podría revisarlo?
Figura 28. Detección de Fallas en Mal Funcionamiento de Sensor
Rod se dirigió directamente a la caja de control para la prensa número dos.
Viendo el diagrama en la cubierta de la caja de control, determinó inmediatamente la posición del bloque de terminales para la fuente de tinta cyan y el fusible
fundido. La resolución del problema requirió de solamente unos minutos.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Repaso 1
Conteste las preguntas siguientes sin hacer referencia al material que se le acaba
de presentar. Empiece la sección siguiente cuando esté seguro que entiende lo
que acaba de leer.
1. La parte del bloque de terminales que conduce la corriente es __________.
2. Relacione el material de bloque de terminales con el beneficio que ofrece:
a. Poliamida 6.6 ___
1. Alta resistencia a la radiación
térmica.
b. Melanina 150 ___
2. Para muy altas temperaturas.
c. Cerámica ___
3. Para uso general, más común.
Qué bloque de terminales específico-aplicación sería adecuado para las aplicaciones siguientes:
3. Medición de temperatura. ____________________
4. Equipo móvil. ____________________
5. Terminaciones de sensores fotoeléctricos. ____________________
6. Circuitos en donde se necesita proveer protección contra transitorios ocasionales. ____________________
7. Para aislar una sección de una unidad de control. ____________________
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Accesorios de
Bloque de
Terminales
Varios accesorios incrementan la versatilidad de los bloques de terminales.
Amplían las capacidades de los bloques de terminales y facilitan el mantenimiento del circuito.
Bloque de
Terminales DIN
Ejemplo
Aplicación
Riel DIN
Figura 29.
Retén Terminal
Figura 30.
Permite la inserción/remoción de componentes. Disponibles en anchos de 35
mm, 32 mm y 15 mm. De acero o aluminio, Ranurados o sólidos.
Sujeta los bloques e impide que se
cambien de posición o se zafen del riel.
Placa Terminal
Figura 31.
Cubre el lado expuesto del bloque de
contactos o bloque terminal de un
ensamble. Debe también utilizarse
cuando ocurre un cambio de tamaños
de bloques. Tiene exactamente la
misma forma/mismo contorno que un
bloque.
Placa de División
Figura 32.
Sujetada a un bloque. Existe una versión colocable a presión. Proporciona
una separación eléctrica y visual de
puentes y bloques de terminales adyacentes. Se utiliza también entre bloques
de polaridad o tensiones diferentes.
Conectores de
Cruz
Figura 33.
Conectan bloques de terminales adyacentes. Disponibles en varias configuraciones de polos con o sin
aislamiento.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Bloque de
Terminales DIN
Ejemplo
Aplicación
Herramienta de
Montaje Rápido
Figura 34.
Maneja diez bloques a la vez,
reduciendo en forma importante el
tiempo de instalación.
Cubierta de Frente
Muerto
Figura 35.
Enlace de
Conexión
Interrumpible
Figura 36.
Una cubierta aislada protectora en un
bloque de terminales que evita choques
o cortos. La regulación VDE 0113
requiere de una cubierta sobre todos
los bloques de alimentación que permanecen vivos después de la desconexión de la alimentación. Las cubiertas
pueden ser removidas solamente a
través de la utilización de una herramienta.
Proporciona una conexión temporal
fácil de dos bloques adyacentes para
propósitos de mantenimiento y pruebas. El enlace se atornilla directamente
en la barra que lleva la corriente.
Marcadores
Figura 37.
Puente de Tipo
Peine
Figura 38.
Permiten una identificación rápida y
fácil de las terminaciones. Estas etiquetas fáciles de leer se montan en el lado
o en la parte superior del cuerpo de
bloque de terminales.
Proporciona la conexión común de
bloques adyacentes. Las conexiones
individuales de tipo puente pueden ser
removidas para saltar sobre bloques de
terminales. El puente de tipo peine es
insertado con el alambre en la jaula
para alambre. Los puentes de tipo
peine están disponibles en forma aislada y no aislada.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Bloque de
Terminales DIN
Ejemplo
Aplicación
Tapón de Prueba
Figura 39.
Ofrece una conexión eléctrica que permite la prueba precisa de circuitos en
caso necesario. Se coloca un enchufe
en la parte superior del bloque de terminales para proporcionar un receptáculo
para el tapón de prueba.
Plotter
Figura 40.
Ofrece al usuario final la capacidad de
marcar a la medida etiquetas en blanco
para identificar bloques de terminales,
alambres conectores y dispositivos de
interrupción.
Terminales de
Conexión
Figura 41.
Se utilizan para agrupar los extremos
de alambre para ofrecer protección al
alambre y una conexión eléctricamente
adecuada con todos los tipos de cuerpos de sujeción.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Como Seleccionar el
Bloque de
Terminales
Adecuado
La selección de los bloques de terminales adecuados es sencillo. Siga los pasos
indicados a continuación:
1. Determine la intensidad, tensión y calibre de alambre (AWG) a utilizar para
los tramos individuales de alambre en la aplicación de control o distribución
de la energía.
2. Define las indicaciones especiales de espacio impuestas por la aplicación.
3. Considerando los primeros dos pasos, seleccione los tipos apropiados de terminales con pasajes para satisfacer los requerimientos de espacio y eléctricos. Seleccione los anchos de bloques. Duplique el nivel de bloques y el
calibre el alambre en caso necesario para cumplir con los requerimientos de
espacio.
Figura 42. Requerimientos Básicos de Alambre y Bloques
4. Determine el número de bloques requeridos (número de Polos), si algún
bloque debe ser puenteado y cómo se debe efectuar la conexión de puente
(en que plano), es decir, arriba — conector de cruz/lateral — conector de
peine.
Figura 43. Tipo de Conexión
Conector de Cruz
Conector de Peine
5. Seleccione el bloque de funciones especiales (conexión a tierra, desconexión, fusible, tipos indicadores, interruptor) con base en los requerimientos de
aplicación.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Figura 44. Bloques de Funciones Especiales
6. Al final de cada ensamble de bloques de terminales, cada vez que ocurra un
cambio de tamaño de bloques de terminales o bien cuando un lado de bloque
de terminales no se está utilizando, especifica una placa terminal. Los lados
no utilizados de los bloques de terminales no deben permanecer descubiertos ni expuestos.
Figura 45. Placas Terminales
7. Determine en donde se requieren de divisiones aislantes para proporcionar
separación visual o para contener la conducción superficial en el ensamble
de bloques de terminales. Para asegurar la seguridad, divisiones aislantes
separan bloques con amperajes nominales diferentes o tensiones diferentes
con el objeto de prevenir saltos de corriente/tensión de uno a otro. Las divisiones indican también a los equipos de mantenimiento o electricistas que
puede existir una tensión diferentes en cada uno de los grupos de bloques.
Figura 46. Divisiones Aislantes
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
8. En el caso de bloques montados en rieles, seleccione el tipo de riel para
montaje. Calcule la longitud requerida sumando los anchos individuales (espesores) de los bloques de terminales, placas terminales, divisiones aislantes
y retenes terminales.
Figura 47. Tipo de Riel
9. Marque las terminaciones de alambre utilizando etiquetas.
Figura 48. Marcado de Terminaciones de Alambre
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Repaso 2
Conteste las preguntas siguientes sin hacer referencia al material que se le acaba
de presentar. Empiece la sección siguiente cuanto esté seguro que entiende lo
que acaba de leer.
1. Cuando se ensambla un ensamble de bloques de terminales, un cambio en
cuanto al tamaño de bloques de terminales requiere de un __________.
2. Bloques de terminales de amperajes nominales diferentes pueden estar agrupados uno al lado del otro.
VERDADERO FALSO
3. ¿Cuál es la única forma posible de remover una cubierta de frente muerto?
____________________________________________________________
____________________________________________________________
¿Qué accesorio debe utilizarse para las funciones siguientes?
4. Permitir la identificación de las terminaciones. __________________
5. Conectar temporalmente dos bloques de terminales adyacentes para prueba
o mantenimiento. _______________________________
6. ¿Para que sirven las placas de división?
____________________________________________________________
____________________________________________________________
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Introducción a los
Relevadores
¿Qué es un Relevador?
Los relevadores se emplean habitualmente para interrumpir corrientes más
pequeñas en un circuito de control y no habitualmente para controlar dispositivos
que consuman energía excepto en el caso de motores pequeños y Solenoides
que jalan amperajes bajos. Sin embargo, los relevadores pueden “controlar” tensiones y amperajes más grandes a través de un efecto de amplificación puesto
que una tensión baja (24 V) aplicada a la bobina de un relevador puede resultar
en la interrupción de una tensión granda (460 V) por los contactos.
Figura 49. Relevador para Propósitos Generales
Los relevadores se utilizan ampliamente para interrumpir bobinas de arranque,
elementos de calentamiento, luces piloto y alarmas audibles. Además de lavadoras de trastes, refrigeradores, sistemas de calefacción y acondicionamiento de
aire en los hogares, los relevadores controlan la operación de máquinas herramientas, líneas de ensamblaje industriales y equipo comercial.
Los relevadores son el equipo eléctrico básico que controla un circuito eléctrico
mediante la abertura y cierre de Contactos en otro circuito. Cuando un contacto
de relevador de tipo Normalmente Abierto (NO), existe un contacto abierto
cuando el relevador no está excitado. Cuando se trata de un contacto de relevador de tipo Normalmente Cerrado (NC), existe un contacto cerrado cuando el relevador no está excitado. De cualquier manera, la aplicación de una corriente
eléctrica a los contactos cambia su estado.
Aún cuando los relevadores hacen que ocurran cosas, pueden también evitar
eventos. Los relevadores protectores pueden evitar daño al equipo detectando
anormalidades eléctricas tales como sobretensión, tensión excesivamente bajas,
sobrecargas y corrientes reversas.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
En Campo
El equipo de mantenimiento llega para reemplazar un panel dañado en una línea
de dragado en una mina a cielo abierto en la Columbia Británica. El trabajo
requiere que el equipo utilice aditamentos para soldar.
Figura 50. Relevadores en Aplicación Minera de Servicio Pesado
Varios relevadores en el equipo de soldadura controlan transformadores y solenoides para alimentar alambres y operar las válvulas de gas. Los relevadores de
servicio pesado pueden resistir el frío extremo y el manejo rudo al cual son
sometidos.
Relevadores
Electromecánicos
Los relevadores son o bien electromecánicos o bien de estado sólido. En un relevador electromecánico, los contactos abren o cierran a través de la aplicación de
una fuerza magnética. En el caso de un relevador de estado sólido, no hay contactos y el control es totalmente electrónico.
Figura 51. Relevador de Estado Sólido
Primero veremos los relevadores electromecánicos.
Relevadores para
Propósitos Generales
Los Relevadores para Propósitos Generales son interruptores electromecánicos habitualmente operado por una bobina magnética. Los relevadores para
propósitos generales operan con corriente CA o CD en tensiones comunes tales
como 12V, 24V, 48V, 120V y 230V, y pueden controlar corrientes dentro de un
rango de 2A a 30A. Estos relevadores son económicos fáciles de reemplazar y
permiten una amplia gama de configuración de control.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Figura 52. Relevador para Propósitos Generales
Relevador de Control de
Máquinas
Los Relevadores de Control de Máquinas son también operados por una
bobina magnética. Son relevadores para servicio pesado utilizados para controlar
arrancadores y otros componentes industriales. Aún cuando son más costosos
que los relevadores para propósitos generales, son generalmente más duraderos.
Figura 53. Relevador de Control de Máquina
La ventaja principal de relevadores de control de máquina sobre los relevadores
para propósitos generales es que es fácil ampliar la función de este equipo de relevador mediante la adición de accesorios. Una amplia gama de accesorios están
disponibles para relevadores de control de máquinas, incluyendo polos adicionales, contactos convertibles, supresión de transitorios de ruido eléctrico, controles
de cerrojo y aditamentos de temporización.
Relevador de Láminas
El Relevador de Láminas de operación rápida es un diseño de interruptor compacto y pequeño con un contacto que es de tipo normalmente abierto. El relevador es herméticamente sellado en una envoltura de vidrio lo que hace que los
contactos no sean afectados por contaminantes, humos o humedad, permite un
control confiable y ofrece a los contactos una larga vida útil. Los extremos del
contacto están frecuentemente revestidos con oro u otro material de baja resistencia para incrementar su conductividad y están unidos y cerrados a través de un
imán. Los relevadores de láminas pueden controlar componentes industriales
tales como solenoides, contactores y motores de arrancadores.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Figura 54. Relevador de Láminas
En Campo
En la empresa Riley Pharmaceuticals, un sistema de empaque de pequeños lotes
envía las botellas para un nuevo fármaco a través de la banda transportadora
para empaque. El sistema es programado y ajustado para operar cuando un
número predeterminado de botellas se encuentran en la banda.
Figura 55. Relevadores en una Aplicación de Empaque
Cuando el programa está listo, envía una señal a un relevador de estado sólido
para arrancar el motor y desplazar las botellas hacia una caja que está esperando.
Un relevador de láminas consiste de dos láminas. Cuando se aplica una fuerza
magnética, típicamente a través de un electroimán o bobina, establece un campo
magnético en donde los extremos de las láminas asumen polaridades opuestas.
Cuando el campo magnético es suficientemente fuerte, la fuerza de atracción de
los polos opuestos supera la rigidez de las láminas y las acerca. Cuando la fuerza
magnética es removida, las láminas regresan a su posición abierta original. Estos
Página 27
Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
relevadores funcionan muy rápidamente debido a la corta distancia entre las láminas.
Figura 56. Relevador de Láminas
Partes de Relevadores
Electromecánicos
Las partes básicas de un relevador de bobina incluyen:
MARCO. Un marco para servicio pesado que contiene y soporta las partes del
relevador.
BOBINA. Un alambre es enrollado alrededor de un número metálico. La bobina
de alambre causa la formación de un campo electromagnético.
Armadura. La parte móvil del relevador que abre y cierra los contactos. Un
resorte sujetado devuelve la armadura a su posición original.
CONTACTOS. La parte conductora del interruptor que establece (cierra) o interrumpe (abre) un circuito.
Figura 57. Relevador Electromecánico
Un relevador incluye dos circuitos: el circuito de excitación y el circuito de contacto. La bobina se encuentra en el lado de excitación; y los contactos de relevador están en el lado de contacto.
Cuando la bobina de un relevador es excitada, la corriente fluye a través de la
bobina creando un campo magnético. Que se trate de una unidad CD en donde la
polaridad es fija o bien de una unidad CA en donde la polaridad cambia 120
veces por segundo, la función básica permanece la misma: la bobina magnética
atrae una placa ferrosa que forma parte de la armadura. Un extremo de la armadura es sujetada sobre el marco metálico que es formado de tal manera que la
armadura pueda pivotar, mientras que el otro extremo abre o cierra los contactos.
Contactos de Relevador
Los contactos se proporcionan en numerosas configuraciones diferentes según el
número de Puntos, polos y Tiros que constituyen el relevador. Por ejemplo, un
relevador puede ser descrito como Unipolar, de Tiro Simple (SPST), o bien Bipolar de Tiro Simple (DPST). Estos términos le darán a usted una indicación inmediata del diseño y función del relevador. Las descripciones que presentamos a
continuación son una introducción a los puntos, polos y tiros.
PUNTOS. Es el número de lugares o contactos separados que utiliza un interruptor para abrir o cerrar un solo circuito eléctrico. Todos los contactos son ya sea de
un punto sencillo o de doble punto. Un contacto de un punto sencillo (SB) inter-
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
rumpe un circuito eléctrico en un lugar mientras que un contacto de doble punto
(DB) lo interrumpe en dos lugares. Los contactos de punto sencillo se utilizan normalmente cuando se controlan dispositivos con niveles de energía bajos tales
como luces indicadoras. Los contactos de doble punto se utilizan cuando se controla dispositivos con mayores niveles de energía tales como solenoides.
POLO. Es el número de circuitos totalmente aislados que un relevador puede
pasar a través de un interruptor. Un contacto unipolar (SP) puede llevar corriente
a través de solamente un circuito a la vez. Un contacto bipolar (DP) puede llevar
corriente a través de dos circuitos aislados simultáneamente. El número de polos
puede llegar a un máximo de 12, según el diseño del relevador.
TIRO. Es el número de posiciones de contactos cerrados por polos disponibles
en un interruptor. Un interruptor con un contacto de tiro sencillo puede controlar
solamente un circuito mientras que un contacto de doble tiro puede controlar dos
circuitos.
Figura 58. Puntos, Polos y Tiros
Vida de Contactos de
Relevador
La vida útil de un relevador depende de sus contactos. Una vez quemados los
contactos, se deben reemplazar los contactos de todo el relevador. Se puede
estimar la Vida de los Contactos. La vida mecánica es el número de operaciones
(aperturas y cierres) que un contacto puede efectuar sin corriente eléctrica. La
vida mecánica de un relevador es relativamente larga —hasta 1,000,000 de operaciones. La vida eléctrica es el número de operaciones (aperturas y cierres) que
los contactos pueden llevar a cabo con corriente eléctrica a una corriente nominal
dada. Las especificaciones de vida eléctrica de contactos se establecen entre
100,000 y 500,000 ciclos.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Figura 59. Contactos de Relevador
La formación de arco es un enemigo de la vida de los contactos. Los arcos
ocurren cuando un interruptor eléctrico es abierto y la corriente se descarga a
través del espacio entre los contactos. El arqueo puede ser minimizado mediante
la utilización del material de contacto apropiado para la aplicación, o bien mediante la utilización de un supresor de arcos, un dispositivo que disipa la energía
entre los contactos abiertos.
Los contactos están disponibles en plata fina, plata-cadmio, plata revestida con
oro y tungsteno. Mientras la plata fina tiene las mejores propiedades eléctricas y
térmicas de todos los metales, los contactos de plata fina son sometidos a sulfitación, o bien formación de película en la superficie de los contactos. Esta acumulación provoca una resistencia incrementada de los contactos y una respuesta
reducida.
La sulfitación es quemada por circuitos que requieren de controlar varios
amperes a más de 12 V. La sulfitación puede ser evitada, por consiguiente, cerciorándose que una aplicación proporciona una corriente suficiente para quemar
los contaminantes o mediante la utilización de contactos fabricados de aleaciones. Condiciones de baja corriente o sobrecorriente pueden también acortar
la vida de los contactos. La película que puede formarse en un contacto a partir
de la sulfitación, oxidación o contaminantes es normalmente removida por arqueo
o por limpieza de los contactos entre ellos durante la operación. En circuitos con
baja corriente, este proceso de limpieza no se lleva a cabo.
Cuando se aplica una corriente excesiva, los transitorios provocan la formación
de hoyos que reducen la vida de los contactos. Los contactos deberían ser de
tamaño mayor cuando se espera la ocurrencia de transitorios.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Repaso 3
Conteste las preguntas siguientes sin hacer referencia al material que se le acaba
de presentar. Empiece la sección siguiente cuando esté seguro que entiende lo
que acaba de leer.
1. Nombre tres tipos de relevadores electromecánicos.
a. ____________________
b. ____________________
c. ____________________
2. La parte móvil de un relevador electromecánico se llama __________.
3. ¿Cuál es la función del marco del relevador?
____________________________________________________________
____________________________________________________________
4. El interruptor de tiro sencillo en un relevador de láminas es de tipo Normalmente Cerrado.
VERDADERO FALSO
5. Los dos circuitos en un relevador electromecánico son el circuito de
__________ y __________.
6. ¿Qué tipos de relevador son activados por la presencia de un campo magnético?
____________________________________________________________
____________________________________________________________
7. ¿Los relevadores para propósitos generales tienen normalmente más de un
grupo de contactos?
SI NO
8. ¿Los contactos para propósitos generales tienen en general contactos de tipo
normalmente cerrado?
SI NO
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Relevadores de
Estado Sólido
Un relevador de estado sólido consiste de un circuito de entrada, un circuito de
control y un circuito de salida.
Circuito de Entrada
El circuito de entrada es la porción del relevador al cual está conectado el componente de control. El circuito de entrada efectúa la misma función que la bobina de
un relevador electromecánico. El circuito es activado cuando una tensión mayor
que Tensión de Puesta en Trabajo especificada del relevador es aplicada a la
entrada del relevador.
El circuito de entrada es desactivado cuando la tensión aplicada es inferior a la
Tensión de Paso al Reposo mínima especificada del relevador. El rango de tensión de 3 VCD a 32 VCD comúnmente utilizado con la mayoría de los relevadores
de estado sólido hace que sean útiles para la mayoría de los circuitos electrónicos.
Circuito de Control
El Circuito de Control es la parte del relevador que determina cuando el componente de salida es excitado o desexcitado. El circuito de control funciona como el
acoplamiento entre los circuitos de entrada y salida. En un relevador electromecánico, la bobina cumple esta función.
Circuito de Salida
El Circuito de Salida es la porción del relevador que conecta la carga y efectúa la
misma función que los contactos mecánicos de un relevador electromecánico.
Sin embargo, los relevadores de estado sólido normalmente tienen solamente un
contacto de salida.
Figura 60. Circuitos de interruptor
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
En Campo
Los equipos estarán listos en una hora para penetrar en la cancha para el juego
de campeonato. Los encargados de las instalaciones jalan los interruptores para
conectar el grupo de lámparas de alumbrado HID (Descarga de Alta Intensidad)
colocadas en el techo.
Figura 61. Relevadores en una Aplicación de Alumbrado
Durante el arranque, el relevador de estado sólido está en posición cerrada,
conectando los aditamentos estándares. Conforme se eleva la demanda de corriente para las lámparas de alumbrado HID, el relevador entra finalmente en
acción, desconectando el aditamento convencional.
Comparación entre los
Tipos de Relevadores de
Estado Sólido
El tipo de relevadores de estado sólido que se utiliza en una aplicación depende
de la carga a controlar. La tabla siguiente ofrece una comparación entre los tipos
y describe situaciones en las cuales se utilizan.
Método de
Interrupción
Desconexión Cero
Ilustración
Descripción
Aplicación
Figura 62.
Conecta la carga
cuando la tensión de
control (de operación
mínima) es aplicada y la
tensión de la carga es
cercana a cero. El
relevador desconecta la
carga cuando la tensión
de control es removida
y la corriente en la
carga es cercana a
cero. Este relevador es
el más ampliamente
utilizado
Para controlar cargas
resistivas tales como la
temperatura de
elementos de
calefacción, equipo
para solar,
incubadoras y hornos.
Estos relevadores
controlan lámparas
incandescentes,
lámparas de
tungsteno, lámparas
parpadeantes y la
interfaz de
controladores
programables-
Página 33
Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Método de
Interrupción
Ilustración
Descripción
Aplicación
CONEXIÓN
Instantánea
Figura 63.
Conecta la carga
inmediatamente cuando
la tensión de puesta en
trabajo está presente.
Permite la CONEXIÓN
de la carga en cualquier
punto en su patrón de
onda ascendente y
descendente.
Para controlar cargas
inductivas tales como
contactores, válvulas
magnéticas y
arrancadores,
posicionamiento de
válvulas, frenos
magnéticos, pequeños
motores, sistemas de
alumbrado
(fluorescente y HID)
así como interfaces de
controladores
programables.
CONEXIÓN de Pico
Figura 64.
Conecta la carga
cuando la tensión de
control está presente y
la tensión de carga se
encuentra en su pico. El
relevador Desconecta
cuando la tensión de
control es removida y la
corriente en la carga se
acerca a cero-
Para controlar
transformadores y
otras cargas inductivas
pesadas. Estos
relevadores controlan
la CONEXIÓN de
transformadores,
grandes motores,
cargas CD, lámparas
inductivas grandes,
válvulas magnéticas y
pequeños motores CD.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Método de
Interrupción
Conexión
Analógica
Comparación entre
Estilos de
Relevadores
Ilustración
Descripción
Aplicación
Figura 65.
Este relevador tiene un
número infinito de
tensiones de salida
posibles dentro del
rango de
especificaciones del
relevador. Un relevador
de conexión analógica
tiene un circuito de
sincronización integrado
que controla la cantidad
de tensión de salida en
función de la tensión de
entrada. Esto permite el
Incremento de Tensión
Cero a Tensión de
Operación en la carga.
El relevador
DESCONECTA cuanto
la tensión de control es
removida y la corriente
en la carga se acerca a
cero.
Diseñado para
aplicaciones de circuito
cerrado, por ejemplo,
un control de
temperatura con
retroalimentación a
partir de un sensor de
temperatura al
controlador.
La decisión de utilizar un relevador electromecánico o un relevador de estado
sólido depende de los requerimientos eléctricos de la aplicación, de limitaciones
de costo y de expectativa de vida. Aún cuando los relevadores de estado sólido
se han vuelto muy populares, los relevadores electromecánicos siguen siendo
comunes. Muchas de las funciones efectuadas por los equipos de servicio
pesado que requieren de una gran cantidad de energía necesitan de las
capacidades de control de los relevadores electromecánicos.
Aún cuando un Relevador de Estado Sólido (SSR) logra los mismos resultados
que un Relevador Electromecánico (EMR) su estructura física y su funcionamiento son diferentes. Un relevador de estado sólido controla la corriente utilizando dispositivos electrónicos no móviles tales como rectificadores de silicio
controlados.
Estas diferencias entre los dos tipos de sistemas de relevadores resultan en ventajas y desventajas entre estos sistemas.
Puesto que un relevador de estado sólido no tiene que excitar una bobina ni abrir
contactos, se requiere de una menor tensión para conectar o desconectar un relevador de estado sólido. De la misma manera, un relevador de estado sólido
conecta y desconecta más rápidamente puesto que no hay ninguna parte física
que desplazar.
Aún cuando la ausencia de contactos y partes móviles significa que los relevadores de estado sólido no están sometidos al problema de la formación de arcos
y no se desgastan, los contactos en los relevadores electromecánicos pueden ser
reemplazados, mientras que en el caso de los relevadores de estado sólido toda
la unidad debe ser reemplazada cuando una parte se vuelve defectuosa.
Debido a su construcción, en los relevadores de estado sólido existe una resistencia eléctrica residual y/o corriente de fuga que los interruptores estén abiertos o
cerrados. Las pequeñas caídas de tensión creadas habitualmente no representan
un problema; sin embargo los reguladores electromecánicos proporcionan una
condición de CONEXIÓN o DESCONEXIÓN más limpia debido a la distancia relativamente grande entre los contactos, que actúa como un tipo de “aislamiento”.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Relevadores
Electromecánicos
El diagrama siguiente presenta un resumen de las ventajas y limitaciones de
ambos tipos de relevadores.
Fuerzas
•
Tienen normalmente arreglos de
contactos multipolares.
•
Algunos tipos (por ejemplo de láminas) pueden manejar entornos
rudos.
•
Los contactos pueden controlar CA
o CD.
•
Costo inicial bajo.
•
Muy baja caída de tensión en contactos, por consiguiente no se
requiere de un disipador de calor.
•
Muy resistentes a los Transitorios
de Tensión.
•
Ausencia de corriente de fuga en
Estado de DESCONEXIÓN a
través de contactos abiertos.
•
Algunos relevadores electromagnéticos permiten el reemplazo de
contactos.
Debilidades
•
Desgaste de los contactos
•
Aplicación de conmutación rápida o
cargas de corriente altas acortan la
vida de los contactos.
•
Genera ruido electromagnético e
interferencia en las líneas de alimentación.
•
Desempeño insatisfactorio en el
caso de altas corrientes irruptivas.
Relevadores de Estado
Sólido
Fuerzas
Debilidades
•
Vida útil muy larga cuando están
apropiadamente aplicados.
•
Normalmente solamente un contacto disponible por relevador.
•
Ausencia de contactos y por consiguiente ausencia de desgaste.
•
•
La ausencia de arcos entre contactos implica la ausencia de gen•
eración de interferencia
electromagnética.
•
Resistencia a choques y vibraciones puesto que no tienen partes
móviles.
•
Compatibles con controladores programables, circuitos digitales y
computadoras.
•
Capacidad de conmutación muy
rápida.
Se requiere de un Disipador Térmico debido a la caída de tensión
en el interruptor.
•
•
•
•
Puede controlar solamente CA o
CD.
Corriente de fuga en estado de
DESCONEXIÓN cuando el interruptor está abierto.
Normalmente limitado a la conmutación en un rango angosto de frecuencias de 40 Hz a 70 Hz.
Consideraciones ambientales
(calor, polvo, agua).
Diferentes modos de conmutación
(interrupción cero, CONEXIÓN
instantánea, etc.).
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Repaso 4
Conteste las preguntas siguientes sin hacer referencia al material que se le acaba
de presentar. Empiece la sección siguiente cuando esté seguro que entiende lo
que acaba de leer.
1. ¿Qué significan las letras SPDT? ___________________________
2. ¿Qué significa 3PDT? ___________________________
3. Un relevador de láminas puede tener contactos 3PDT.
VERDADERO FALSO
4. ¿Cuántos puntos pueden tener los contactos? ________
5. ¿Cuál es el número máximo de polos que puede tener un relevador estándar? ________
6. ¿Cuál es el nombre de un contacto que puede llevar corriente a través de dos
circuitos simultáneamente? _________________________
7. ¿Cuántos circuitos puede controlar un contacto de tiro sencillo? ________
8. ¿Un relevador electromecánico tiene normalmente una especificación de
vida eléctrica mayor que un relevador de estado sólido?
SI NO
9. ¿Qué es la sulfitación? ___________________________________
10. ¿Qué tipo de relevador de estado sólido está diseñado para controlar cargas
resistivas?
_______________________________
11. ¿Qué tipo de relevador de estado sólido conecta inmediatamente cuando la
tensión de control está presente?
_______________________________
12. ¿Qué es la función de incremento de tensión cero a tensión de operación?
_______________________________
13. En las circunstancias siguientes, escogería usted un relevador electromecánico (EMR) o un relevador de estado sólido (SSR):
a. Conmutación rápida
_________
b. Aplicaciones multipolares
_________
c. Evitar el desgaste de los contactos
_________
d. En aplicaciones con altos niveles de vibración
_________
e. Para manejar CA o CD con una sola unidad
_________
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Introducción a los
Temporizadores
¿Qué es un
Temporizador?
Todos los temporizadores funcionan para crear un retardo en un circuito eléctrico.
Para manejar varias condiciones, tres estilos de temporizadores están disponibles:
•
Temporizador de tipo Amortiguador
•
Temporizador de tipo Reloj
•
Temporizador de Estado Sólido
A continuación vamos a ver como opera cada uno de estos tipos.
TEMPORIZADOR DE TIPO AMORTIGUADOR. Este temporizador utiliza aire o
líquido, que penetra o sale de un espacio cerrado a través de una abertura de
diámetro fijo o variable. Entre más pequeño es el tamaño de la abertura, mayor
es el retardo.
Un tipo de temporizador de amortiguador es un temporizador neumático. Utiliza
un imán para desplazar un eje de operación que empuja un diafragma que
empuja a su vez el aire fuera de espacio en la cavidad. El tiempo requerido para
que la presión atmosférica “regrese” e aire a la cavidad constituye el retardo.
Figura 66. Temporizador Neumático
TEMPORIZADOR DE RELOJ. Este temporizador abre y cierra un circuito según
la posición de las manecillas de su reloj. Un motor con reloj síncrono opera el
temporizador con corriente CA, controlado por la frecuencia de la línea generalmente precisa.
Figura 67. Temporizador de Reloj
TEMPORIZADORES DE ESTADO SÓLIDO. Es un método de temporización
muy preciso. Varios dispositivos electrónicos de estado sólido, dentro del temporizador, proporcionan el retardo. Los temporizadores de estado sólido pueden
controlar funciones de temporización desde una fracción de segundo hasta cientos de segundos.
Los temporizadores de estado sólido son menos costosos que los dos estilos
mencionados arriba, sin embargo, normalmente no pueden ser reparados.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Figura 68. Temporizador de Estado Sólido
En Campo
Un levantacargas activa un sensor de presencia conforme se acerca a una puerta
cerrada que separa el andén del almacén. El sensor indica a la puerta que abra
automáticamente. Para evitar cierre de la puerta cuando el vehículo pasa, un
temporizador arranca, evitando que el motor de la puerta opere durante un
período de tiempo específico. Cuando el tiempo ha transcurrido, la puerta se
cierra.
Figura 69. Temporizador en Aplicación en un Almacén
Es solamente una de las muchas funciones desempeñadas por dispositivos de
temporización para asegurar la operación ordenada de maquinarias y sistemas.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Funciones de
Temporización
Los temporizadores de estado sólido ofrecen varias funciones de temporización y
están disponibles para satisfacer los muchos requerimientos diferentes de los circuitos basados en tiempo. Además un temporizador de estado sólido puede ser
modificado para proporcionar una función de temporización diferente. Temporizadores neumáticos y temporizadores de relojes síncronos pueden solamente retardar la conexión y retardar la desconexión. La gráfica siguiente muestra los
atributos de cada una de las principales funciones de temporización.
Función de
Temporización
Ilustración
Descripción
Retardo de
CONEXIÓN
Figura 70.
Cuando se suministra energía eléctrica al
temporizador, debe pasar un período
preestablecido de tiempo antes que los
contactos se abran o cierren. El
temporizador puede ser utilizado para
retardar la CONEXIÓN o DESCONEXIÓN
de carga según la forma de conexión de los
contactos de temporizador en el circuito.
Cuando se utiliza un contacto de estado
normalmente abierto, la carga es excitada
después de un retardo preestablecido de
tiempo. Cuando se utiliza un contacto de tipo
Normalmente Cerrado, la carga se desexcita
después del retardo preestablecido de
tiempo.
Retardo de
DESCONEXIÓ
N
Figura 71.
En este circuito, cuando se alimenta energía
al temporizador, los contactos se cierran
inmediatamente y la carga es excitada.
Cuando se suspende la alimentación de
energía al temporizador, un período
preestablecido de tiempo debe pasar antes
que los contactos de temporizador regrese a
su posición normal y la carga es
desexcitada.
Monoestable
Figura 72.
Cuando es suministra alimentación al
temporizador, los contactos cambias de
posición inmediatamente y permanecen
cambiados durante el período establecido
de tiempo después que el temporizador
haya recibido energía. Una vez transcurrido
el período de tiempo establecido, los
contactos regresan a su posición normal.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Función de
Temporización
Reciclaje
Ilustración
Descripción
Figura 73.
En el circuito de temporizador de reciclaje, el
cierre del interruptor de control inicia la
función de ciclo. La carga sigue
CONECTÁNDOSE y
DESCONECTÁNDOSE a intervalos
regulares durante todo el período en el cual
el interruptor de control está cerrado. La
función de ciclos se detiene cuando el
interruptor de control se abre.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Repaso 5
Conteste las preguntas siguientes sin hacer referencia al material que le acabamos de presentar. Empiece la siguiente sección cuando esté seguro que
entiende lo que ya ha leído.
1. ¿Cuáles son las tres categorías principales de temporizadores?
_______________ _______________ _______________
2. ¿Cómo un temporizador neumático desarrolla un retardo de tiempo?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
3. ¿Cómo un temporizador síncrono desarrolla un retardo de tiempo?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
4. ¿Cómo un temporizador de estado sólido desarrolla un retardo de tiempo?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
5. ¿Qué es un temporizador de retardo de CONEXIÓN?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
6. ¿Qué es un temporizador monoestable?
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Página 42
Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Glosario
Armadura
Parte móvil de un relevador electromecánico que se
desplaza cuando el relevador es excitado y abre un
grupo de contactos.
AWG
American Wire Gauge, una unidad de espesor de
alambre y sistema de medición.
Punto
El número de lugares separados en un contacto que
abren o cierran un circuito eléctrico.
Contactos
La parte conductora de un relevador que abre y cierra
un circuito eléctrico.
Vida de los Contactos El número de ciclos que un contacto puede ser abierto y
cerrado o excitado.
Barra de Corriente
Conductor en el centro de un bloque de terminales que
lleva corriente desde terminación(es) en el bloque de
terminales al alambrado de campo.
Tensión de Paso al
Reposo
El nivel de tensión el cual el circuito se vuelve
inoperativo.
Terminales de
Conexión
Mangas metálicas que unen o ayudan a reforzar dos
partes.
Disipador Térmico
Un bastidor de protección formado de material que
disipa el calor.
Normalmente
Cerrado
Los contactos están normalmente cerrados o hacen
normalmente contacto. Abren solamente cuando el
relevador o temporizador es excitado.
Normalmente Abierto Los contactos están normalmente abiertos. Cierran
solamente cuando el relevador o temporizador es
excitado.
Estado de
DESCONEXIÓN
La tensión presente en un circuito cuando la tensión de
alimentación a ese circuito está conectada pero
apagada.
Polo
El número de circuitos totalmente aislados que un
relevador puede manejar.
Tensión de Puesta en La cantidad mínima de tensión requerida para activar un
circuito.
Trabajo
Placas de Presión
Componente dentro de un bloque de terminales para
lograr una terminación segura.
Incremento de
Tensión Cero a
Tensión de
Operación
La cantidad de tiempo que se requiere para pasar de la
tensión cero a la tensión de operación en un sistema de
estado sólido.
Relevador de
Láminas
Dos contactos de láminas herméticamente sellados en
una envoltura de vidrio.
Relevador
Un dispositivo para controlar circuitos electromecánica
o electrónicamente.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Solenoide
Un dispositivo electromecánico que consiste
típicamente de un electroimán y un vástago. El
electroimán causa que el vástago se desplace hacia él
o alejándose de él, abriendo o cerrando de esta forma
un circuito.
Bloques de
Terminales
Un dispositivo para terminar dos o más alambres.
Tiro
El número de posiciones de contactos cerrados por
polo.
Temporizador
Un dispositivo para CONECTAR o DESCONECTAR un
circuito con base en un retardo de tiempo.
Transitorios de
Tensión
Tensiones que pasan de un circuito a otro o la corriente
residual en un circuito.
Desconexión Cero
La desconexión de un relevador cuando la tensión está
cerca a cero, típicamente utilizado para prevenir daños
o desgastes por transitorios.
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Respuestas del
Repaso 1
1. barra de corriente
2. A3, B1, C2
3. bloque de termopar
4. bloque de fusible con tapa de tornillo
5. bloques de sensores
6. bloque de fusibles de interruptor de cuchillas
7. bloque de interruptor
Respuestas del
Repaso 2
1. placa terminal
2. verdadero, con divisiones aislantes
3. con una herramienta
4. etiquetas de marcado
5. enlace de conexión conmutable
6. ofrecen separación eléctrica
Respuestas del
Repaso 3
1. a. para propósitos generales
b. control de máquina
c. relevador de láminas
2. armadura
3. soporte
4. falso
5. excitar, contacto
6. electromecánico
7. sí
8. tanto de tipo Normalmente Abierto como de tipo Normalmente Cerrado
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Bloques de Terminales, Relevadores y Temporizadores
Respuestas del
Repaso 4
1. unipolar, de doble tiro
2. tripolar, de doble tiro
3. falso
4. 1 ó 2
5. 12
6. bipolar
7. uno
8. no
9. película en la superficie de contacto
10. desconexión cero
11. CONEXIÓN instantánea
12. tiempo para pasar de la tensión 0 a la tensión de operación
13. a. SSR
b. EMR
c. SSR
d. SSR
e. EMR
Respuestas del
Repaso 5
1. amortiguador, reloj, estado sólido
2. empuja un diafragma para cambiar la presión de aire
3. posición de las manecillas de un reloj
4. electrónica en el temporizador
5. período preestablecido antes que los contactos cambien de estado
6. los contactos permanecen cambiados durante un período de tiempo preestablecido de tiempo
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