Periodo II

Multímetro digital

El multímetro es una herramienta estándar para los técnicos de las industrias eléctricas y electrónicas.

Es una herramienta de prueba usada para medir valores eléctricos como tensión, corriente y resistencia.

El multímetro digital posee dos puntas de medición: un cable rojo para el positivo y un cable negro para el negativo. Para realizar la medición de voltaje, las puntas del multímetro se deben conectar en paralelo al elemento que se quiere medir el voltaje. Para realzar la medición de corriente, el multímetro debe estar conectado en serie para que la corriente que se quiere medir, circule por el multímetro.

A continuación explicare la partes del multímetro digital y sus funcionamientos:

Display

Apagado

Escala para medida de corriente (Amperios)

Escala de prueba de transistores

Conector para prueba de transistores

Escala para medida de resistencia
(Ohms)

Escala para medida de voltaje alterna
(Voltios)

Escala para medida de voltaje continua
(Voltios)

Escala de prueba de diodos

Conector a tierra o Terminal común
(Cable negro)

Conectores para medida de corriente
(Cable rojo)

Medidor de temperatura en centigrados

Características de la conexión de elementos en serie

En estos circuitos la corriente eléctrica circula en un solo camino.
Los terminales de los elementos se conectan sucesivamente.
El voltaje total es igual a la suma de los voltajes de los elementos individuales.
La corriente es la misma en cualquier punto del circuito en serie.
La resistencia total del circuito es la suma de todas las resistencias.
Los componentes del circuito son dependientes entre sí.

Características de la conexión de elementos en paralelo

Los terminales de los elementos se conectan en paralelo.
El voltaje es el mismo entre todos los terminales en paralelo.
La corriente total del circuito es la suma de las corrientes individuales.
El inverso de la resistencia total del circuito es la suma del inverso de todas las resistencias.
Los componentes del circuito son independientes entre sí.

Funciones del multímetro

V: Esta configuración del multímetro sirve para saber con que tensión o voltaje se esta circulando en un circuito, dicho voltaje puede ser un voltaje continuo (símbolo Vcc o V=) alterno (símbolo Vac, Vca o V~).

A: Esta configuración del multímetro se utiliza para medir la corriente que circula por un circuito dicha corriente puede ser corriente continua (A=) o una corriente alterna (A~).

hFE: Esta configuración del multímetro no sirve para medir transistores sino para conocer cual es el factor beta β o ganancia de corriente de los transistores.

TEMP: Esta configuración es el medidor de temperatura, se usa especialmente para ver las temperaturas de los componentes, el ambiente o en objetos aleatorios como por ejemplo un recipiente con agua caliente. La temperatura se puede observar mediante un sensor llamado termopar, también cabe aclarar que la unidad de medición de las temperaturas puede variar de la marca del multímetro porque esta unidad puede ser o en Fahrenheit o el Centigrados

Ω:Esta configuración del multímetro sirve tanto para medir y para comprobar la funcionalidad de las resistencias los cuales se miden el Ohmios (Ω).

Como medir corriente con un multímetro

Se puede medir corriente en dos posibles situaciones:
Para los consumos de corriente altos se conecta la punta roja en el conector de 20A pero para consumos inferiores a 1A se conecta en el conector de mili amperios (mA). La punta negra siempre en COM.
Para medir corrientes debemos conectar el multímetro en serie con la carga a medir.

Corriente Continua: para medir corriente en CC (A=) de la se selecciona la escala de 20 amperios en el multímetro conectando la punta roja en la conexión del multímetro marcada con 20A (según el multímetro puedes tener otros valores) y se conecta la punta roja al borne positivo de la batería y la punta negra al borne suelto. Leeremos, en el display, el valor del consumo del circuito en Amperios.

Corriente Alterna: para medir corriente alterna CA se debe seleccionar la escala adecuada (A~). La medición de corriente alterna puede lograrse colocando un diodo en serie, entre el multímetro y el aparato a medir, para transformar de esta manera, la corriente alterna en corriente continua y seguir los mismos pasos de medición citados antes.

Como medir voltaje con un multímetro

Se pueden medir voltajes de corriente alterna y voltajes de corriente continua. El multímetro tiene escalas para ambas clases de voltajes. Las puntas deben estar conectadas en COM la punta negra y en VΩ la punta roja

Corriente Alterna:
Para medir tensión en corriente alterna (símbolo Vac, Vca o V~) se selecciona la escala de 200 voltios AC (V~), para 110 voltios, o la escala de 500 voltios AC (V~) para 220 voltios.

Corriente Continua:
Para medir tensión en corriente continua (símbolo Vcc o V=) se selecciona la escala de 20 voltios DC (V=) del multímetro, se conectan las puntas a los bornes de la batería o conductor de corriente continua, la punta roja al positivo y la punta negra al negativo. Leemos el valor en la pantalla del multímetro. Si conectamos las puntas al revés no pasará nada, sólo que aparecerá la lectura con signo negativo lo que significa que la punta roja fue conectada al negativo y la punta negra al positivo, al contrario de lo normal. Ello nos permite también identificar los polos si no los conocemos.

¿Qué es un contactor?

El contactor es un aparato eléctrico de mando capaz de cerrar o abrir circuitos, ya sea en vacío o en carga. Su principal aplicación es efectuar maniobras de apertura y cierre de circuitos eléctricos relacionados principalmente con instalaciones de motores. Es la pieza clave del automatismo en el motor eléctrico.

¿Cuales son las partes de un contactor?

Carcasa: Es el soporte sobre el cual se fijan los componentes conductores del contactor, esta formada de un material no conductor y es la presentación visual del contactor.

Bobina: Es un arrollamiento de alambre de cobre el cual al aplicarle tensión genera un campo electromagnético.

Se hace referencia a las bobinas con la nomenclatura A1 y A2.

Contactos: Son los elementos conductores que tienen la función de dar paso o no a la corriente en cuanto la bobina se energice.

Simbología partes de un contactor.

Bobina

Contactos
13 14(Auxiliar)

¿Qué es un Relé térmico ?

El Relé térmico es un aparato eléctrico capaz proteger circuitos de altas temperaturas o sobrecargas, son mas que todo usados en los motores trifasicos para protegerlos de sobrecargas, otra de sus funciones es mediante uno de sus contactos abrir el circuito dando un disparo de seguridad hacia el circuito.

Partes de un Relé térmico

Simbología partes Relé térmico

Identificación de elementos del circuito

Breaker protegido con fusibles

Contactor

Relé Térmico

Motor Trifasico

Contacto auxiliar Relé térmico

Pulsador NC(Stop)

Contacto NA

Bobina del contactor

Neutro

Pulsador NA

Fase

Motor monofásico.

Un motor monofásico es una maquina eléctrica rotativa que transforma la energía eléctrica en energía mecánica y necesita de una bobina auxiliar para des neutralizar su arranque. Este tipo de motores son muy utilizados en electrodomésticos pequeños como por ejemplo batidoras, molinillos o maquinas de afeitar

Existen dos tipos de motores monofásicos:

Motor monofásico de fase partida: Es un motor de inducción con dos devanados, el devanado auxiliar y el devanado principal, estos dos devanados se conectan en paralelo entre si y se aplica voltaje en ambos al arrancar el motor.

Motor monofásico por condensador: Este motor al igual que el anterior dispone de dos devanados tanto auxiliar como principal pero a diferencia de el anterior su devanado auxiliar lleva consigo un condensador en serie que tiene como función aumentar el par de arranque entre 2 y 4 veces mayor que el de un arranque normal.

Motor trifásico.

Es una máquina eléctrica rotativa, capaz de convertir la energía eléctrica trifásica suministrada, en energía mecánica. La energía eléctrica trifásica origina campos magnéticos rotativos en el bobinado del estator lo que provoca que el arranque de estos motores no necesite circuito auxiliar, son más pequeños y livianos que uno monofásico de inducción de la misma potencia, debido a esto su fabricación representa un costo menor.

Son muy usados en la industria no siendo así en el sistema residencial y doméstico debido fundamentalmente a que en este sector no llega la corriente trifásica. En la industria se emplean para accionar máquinas-herramienta, bombas, montacargas, ventiladores, extractores, elevadores, grúas eléctricas, etc..

Motor sincrónico.

El motor sincrónico es una maquina eléctrica rotativa de corriente alterna donde su velocidad de rotación del eje y su frecuencia eléctrica están sincronizadas y son dependientes. A diferencia de los motores asincrónicos, la puesta en marcha requiere de maniobras especiales a no ser que se cuente con un sistema automático de arranque. Otra particularidad del motor síncrono es que al operar de forma sobreexcitado consume potencia reactiva y mejora el factor de potencia.

Motor asincrónico.

También llamados motores de inducción, son motores de corriente alterna en los que la corriente eléctrica que se necesita para producir la torsión del rotor es inducida por inducción electromagnética del campo magnético de la bobina del estator. De esta forma, los motores asíncronos no necesitan una conmutación mecánica como ocurre en los motores síncronos y motores de CC.

Conexión en estrella

La conexión en estrella se designa por la letra Y. Se consigue uniendo los terminales negativos de las tres bobinas en un punto común, que denominamos neutro y que normalmente se conecta a tierra. Los terminales positivos se conectan a las fases.

Las conexiones estrella y triangulo son utilizadas para tener un mejor rendimiento de un motor ya que con estos el motor podrá aumentar su velocidad, esto nos ayuda en la industria moderna ya que se necesita muchas veces superar la producción tanto por la demanda de algún producto, como por las necesidades de la empresa.

Conexión delta

Es un modo de conexión para un motor trifásico, el cual se emplea para lograr un rendimiento óptimo en el arranque de dichos motores.

Para realizar este tipo de conexión los principios y finales de las fases de los devanados, se unen (W2-U1, U2-V1, V2-W1), dando lugar a una forma que tiene el aspecto de un triángulo.

Servomotor

El servomotor es un dispositivo electromecánico que consta de un motor eléctrico, engranajes y una tarjeta de control. El servomotor tiene la capacidad de ser controlado de su eje o posición, puede ubicarse en cualquier posición dentro de un rango de 180º y luego mantenerse en un punto fijo.

Partes de un servomotor

Motor: Este elemento brinda el movimiento al servomotor, cuando se energizan sus dos terminales gira en un sentido a su velocidad máxima. Si el voltaje que se aplica es inverso el sentido de giro también lo será.

Engranajes reductores: Se encargan de reducir la excesa velocidad del giro del motor.

Sensor de desplazamiento: Es un potenciómetro colocado en el eje de salida que se usa para conocer la posición angular del motor.

Circuito de control: Es el circuito encargado de comparar la señal de entrada de referencia con la posición actual medida por el sensor.

Aplicación de un servomotor para un uso industrial.

El servomotor para un uso industrial tiene una gran cantidad de usos como por ejemplo en la robótica o en los paneles solares, los servomotores tienen la funcionalidad de dar el movimiento a los brazos roboticos, puertas automáticas de un ascensor, las impresoras, maquinas, en entre muchas funcionalidades mas.

Los servomotores también se usan en algunas maquinas industriales como son las fresadoras, tornos, taladros, entre muchos mas.

Motor jaula de ardilla.

Un rotor de jaula de ardilla es la parte que rota usada comúnmente en un motor de inducción de corriente alterna. Un motor eléctrico con un rotor de jaula de ardilla también se llama "motor de jaula de ardilla". En su forma instalada, es un cilindro montado en un eje. Internamente contiene barras conductoras longitudinales de aluminio o de cobre con surcos y conectados juntos en ambos extremos poniendo en cortocircuito los anillos que forman la jaula. El nombre se deriva de la semejanza entre esta pieza y una jaula de ardillas tradicional americana.

Tipos de arranques motor trifásico.

Arranque directo a línea: La manera más sencilla de arrancar un motor de jaula es conectar el estator directamente a la línea, en cuyo caso el motor desarrolla durante el arranque el par que señala su característica par–velocidad.

En el instante de cerrar el contactor del estator, el motor desarrolla el máximo par de arranque y la corriente queda limitada solamente por la impedancia del motor. A medida que el motor acelera, el deslizamiento y la corriente disminuye hasta que se alcanza la velocidad nominal.

Arranque estrella–triángulo: Se trata de un método de arranque basado en las distintas relaciones de la tensión de línea y la compuesta, a la tensión de fase que representan los acoplamientos trifásicos estrella–triángulo. En consecuencia, el método solo será aplicado a motores trifásicos alimentados por una red trifásica cuyo devanado estatórico presente sus seis bornes accesibles.

Esta solución no solo permite la utilización del motor con dos tensión distintas, que estén en la relación, sino, también, el arranque del motor, normalmente previsto para trabajar con la conexión triángulo a la tensión nominal, con una tensión reducida.

Arranque mediante resistencias en el estator: Este método de arranque consiste en conectar el motor a la línea mediante una resistencia en serie en cada una de las fases. La resistencias se puede graduar en secciones para limitar la corriente de arranque a un valor pretendido según las normas de la compañía y el par que necesita la maquina de carga.

Arranque mediante resistencias en el rotor: Para este tipo de arranque se ha de utilizar un motor con el rotor bobinado. Se trata de conectar a las bobinas del rotor unas resistencias en serie y cortocircuitadas a su salida.

En el primer tiempo se conectan todas las resistencias, en el segundo se elimina la mitad de las resistencias y en el tercero se cortocircuitan las bobinas del rotor funcionando el motor a su plena tensión como si fuera una jaula de ardilla.

Arranque por bobina: A veces se emplea también el arranque por bobina aunque ésta no se pueda dividir fácilmente en secciones. Las características de arranque son muy parecidas a las del arranque por resistencias en el estator, pero el aumento de tensión en bornes a medida que el motor va adquiriendo la velocidad de sincronismo, lo que produce un mayor par máximo.

Inversión arranque directo motor trifasico

Contacto auxiliar relé termico

Fusibles

6 contactos de los contactores

Relé termico

Motor trifásico

Contactos cerrados de los contactores

Luz piloto de luz stop

Pulsadores start y contactos N.A

Bobinas y pilotos de luz start

Funcionalidad del circuito: La funcionalidad de este circuito es realizar un arranque directo mediante un primer pulsador start que al hacer funcionar el motor se enciende un piloto de luz, también con un segundo pulsador start se cambia el giro del motor y enciende otro piloto de luz dándose a entender que el motor esta funcionando.

Función de cada parte del circuito: Por un lado tenemos los contactores los cuales se encargan de dar el movimiento en ambos sentidos al motor, los pulsadores start en este caso al ser presionados dependiendo de cual presiones el motor ira en un sentido o otro, el pulsador stop sirve para parar o abrir el circuito y deje de funcionar el motor.

Los pilotos de luz sirven como un medio de referencia para avisarnos de que el motor esta funcionando, si presiono un pulsador, se enciende un piloto y si presiono el otro pulsador se enciende el otro piloto, también si el circuito se abre hay un piloto de luz avisando de que el motor no esta funcionando.

Lista de elementos:

3 Fusibles.
2 Contactores.
1 Relé térmico.
3 Pilotos de Luz
2 Pulsadores Start.
1 Pulsador Stop.
1 Motor trifásico.

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