Práctica 3

Circuitos en tablero

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Introducción

En esta práctica se realizaron distintas simulaciones en FluidSim que demuestran el funcionamiento de elementos como fuentes de alimentación AC y DC, fusibles, interruptor termomagnético, relevador, contactor, temporizador, elementos de mando electromecánico y elementos de señalización.
Además se respondieron distintas preguntas sobre electrotecnia que se plantearon durante cada simulación.

Por último se armaron 3 circuitos físicos para enseñar un enclavamiento con paro de emergencia, un enclavamiento en cascada y el arranque y paro de motor.

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Marco Teórico: Simulación y Armado de Circuitos Eléctricos

Historia de los Diagramas Eléctricos

Los diagramas eléctricos son representaciones gráficas que muestran la disposición y conexión de los elementos en un circuito. Con el desarrollo de la ingeniería eléctrica en el siglo XIX, los diagramas eléctricos se convirtieron en una herramienta indispensable para el diseño, instalación y mantenimiento de sistemas eléctricos, permitiendo a los técnicos y operarios comprender la estructura y el funcionamiento de los circuitos.

Fuentes de Alimentación AC y DC

Las fuentes de alimentación AC (corriente alterna) y DC (corriente directa) son esenciales para alimentar los componentes eléctricos de un sistema. La AC es utilizada en aplicaciones residenciales e industriales, mientras que la DC es común en dispositivos electrónicos y aplicaciones de control que requieren estabilidad en el flujo de corriente.

Fusibles e Interruptores Termomagnéticos

Los fusibles y los interruptores termomagnéticos son dispositivos de protección que evitan daños en los circuitos debido a sobrecargas o cortocircuitos. Los fusibles interrumpen el circuito cuando se supera su capacidad de corriente, mientras que los interruptores termomagnéticos combinan una protección térmica y magnética, siendo más adecuados para aplicaciones donde se requieren protecciones reutilizables y ajustables.

Contactor

Un contactor es un dispositivo de control electromecánico diseñado para conectar o desconectar circuitos de potencia de manera segura y a distancia. Es comúnmente utilizado en aplicaciones de arranque y paro de motores, ya que permite controlar grandes cargas sin necesidad de manipulación directa.

Elementos de Mando Electromecánico

Los elementos de mando electromecánico son dispositivos que permiten controlar de forma manual o automática el funcionamiento de otros elementos en el circuito. Entre estos dispositivos se encuentran los botones, interruptores, y selectores que activan o desactivan circuitos específicos.

Relevadores

El relevador es un dispositivo que permite abrir o cerrar un circuito de control de manera automática. Al recibir una señal eléctrica, el relevador cambia su estado y activa o desactiva el circuito asociado, siendo fundamental en sistemas de control y automatización.

Temporizadores

El temporizador es un dispositivo de control que activa o desactiva un circuito después de un tiempo determinado. Es utilizado en aplicaciones que requieren una secuencia de operaciones o un retraso específico en la activación de un elemento.

Arranque de Motores

El arranque de motores es una operación que implica la aplicación de corriente para poner en marcha un motor eléctrico. Este proceso requiere elementos de control, como contactores y relevadores, que permiten gestionar el encendido y apagado de manera segura.

Circuitos de Enclavamiento

Un circuito de enclavamiento es un tipo de circuito de seguridad que permite mantener un dispositivo en estado activado o desactivado hasta que se produzca una intervención específica. En aplicaciones industriales, los enclavamientos se utilizan para asegurar que ciertos procedimientos o sistemas no puedan activarse accidentalmente.

Posición del Paro de Emergencia

El paro de emergencia es un elemento de seguridad que debe ubicarse en una posición accesible y visible dentro del sistema de control, idealmente al alcance del operador principal. Su objetivo es permitir la desconexión inmediata del sistema en caso de emergencia.

Enclavamiento en Cascada

El enclavamiento en cascada permite que un dispositivo sólo se active si otro ya está en funcionamiento, creando una secuencia de encendido. Este tipo de circuito es útil en sistemas donde es necesario garantizar el orden específico de activación para evitar fallos o daños.

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1er Circuito Simulado

Fuentes de alimentación AC.

Preguntas:
1.- ¿Cuál es el voltaje medido entre fase y fase?
Es 398V
2.-¿Cuál es el voltaje medido entre fase y neutro?
Es 230V
3.-¿Cuál es el voltaje medido entre fase y tierra?
Es 230V
4.-¿Cuál es el voltaje medido entre tierra y neutro?
Es 0V

Documento de simulación FluidSim
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2do Circuito Simulado

Fuentes de alimentación DC.

Preguntas:
1.-¿Cuál es el voltaje medido de cada voltimetro?
Es P1=230 P2=24V
2.-¿Cómo debe estar configurado el voltimetro para medir voltaje DC?
En el valor momentaneo
3.-¿Cómo debe estar configurado el voltimetro para medir voltaje AC?
Tension efectiva sin parte corriente continua

Documento de simulación FluidSim
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3er Circuito Simulado

Fusibles.

Preguntas:
1.-¿Qué sucede cuando se presiona el pulsador S1?
Se corta la corriente hacia la lampara
2.-¿Cuál es la corriente medida antes y despues de presionar S1 ?
Antes V=24V y A=0.208A y después V=0V y A=0A

Documento de simulación FluidSim
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4to Circuito Simulado

Interruptor Termomagnetico.

Preguntas:
1.-¿Qué sucede cuando se presiona el pulsador S2?
Se activa el guardamotor y deja de pasar la corriente
2.-¿Cuál es la corriente medida antes y despues de presionar S2?
Antes A=0.022A y después A=0A

Documento de simulación FluidSim
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5to Circuito Simulado

Relevador.

Preguntas:
1.-¿Cuál es la función de los pulsadores S3 y S4?
S3 enciende y S4 apaga el circuito
2.-¿Cuál es el voltaje de funcionamiento de la bobina K1?
24V

Documento de simulación FluidSim
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6to Circuito Simulado

Contactor.

Preguntas:
1.-¿Cuál es la función de los pulsadores S5 y S6?
S5 enciende y S6 apaga el circuito.
2.-¿Cuál es el voltaje de funcionamiento de la bobina K2?
Es 230V
3.-¿Cuál es el voltaje de funcionamiento de la bobina KM1?
Es 230V
4.-¿Cuál es la diferencia entre la bobina K2 y KM1?
K2 es para accionar los botones y KM1 para el motor

Documento de simulación FluidSim
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7mo Circuito Simulado

Temporizador.

Preguntas:
1.-¿Cuál es la función de los pulsadores S7 y S8?
S7 enciende y S8 apaga el circuito
2.-¿Cuál es el funcionamiento del circuito?
Prende y apaga una lampara
3.-¿Cuál es la frecuencia de encendido y apagado?
1 Segundo -> F=1/T = 1/1 = 1Hz

Documento de simulación FluidSim
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8vo Circuito Simulado

Elementos de mando electromecánico.

Preguntas:
1.-¿Qué tipo de elemento es S9?
Es un cicuito Normalmente Abierto
2.-¿Qué tipo de elemento es S10?
Es un circuito Normalmente Cerrado
3.-¿Qué tipo de elemento es S11?
Es un interruptor
4.-¿Qué tipo de elemento es S12?
Un conmutador

Documento de simulación FluidSim
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9no Circuito Simulado

Elementos de señalización.

Preguntas:
1.-¿Qué tipo de elemento es H13?
Es una lampara
2.-¿Qué tipo de elemento es H14?
Es un indicador acústico

Documento de simulación FluidSim
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1er Circuito Armado

Enclavamiento con paro de emergencia.

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2do Circuito Armado

Enclavamiento en cascada.

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3er Circuito Armado

Arranque y paro de motor.

Conclusión

La práctica resulto ser exitosa y se desarrolló sin problemas significativos.

Durante el proceso, se confirmaron las ventajas de las fuentes de alimentación que se utilizó para encender lámparas de 24V mientras que el resto del circuito fue alimentado con 127V.

Además se reforzaron principios básicos como líneas monofásicas, trifásicas y componentes eléctricos como fusibles, interruptores electromagnéticos, relés y contactores.

Referencias Bibliográficas