Control Electromagnético

OBJETIVOS:

•Conocer y aplicar el principio de operación del control electromagnético en el control de motores eléctricos.

•Aprender la simbología americana y europea de componentes utilizados en el control electromagnético para poder interpretar y diseñar los diagramas de control electromagnético para motores eléctricos.

•Que el participante este capacitado para poder detectar fallas en las operaciones de circuitos de control electromagnético y así poder repararlas.

CONTROL: Palabra utilizada para designar, decisión, regulación o comando.

SISTEMA DE CONTROL: Conjunto de elementos organizados e interrelacionados entre si, que pueden comandarse regularse o dirigirse por si mismos o por medio de otro sistema.

UN SISTEMA DE CONTROL PUEDE TENER:

a) Una entrada y una salida.

b) Más de una entrada y una salida.

c) Una entrada y más de una salida.

d) Varias entradas y varias salidas.

CARACTERÍSTICAS DE UN SISTEMA DE CONTROL

1.- Estabilidad, un sistema debe ser estable y esto significa que la respuesta a una señal, ya sea un cambio del punto de referencia o una perturbación, debe alcanzar y mantener un valor útil durante un periodo razonable. Un sistema de control inestable producirá, oscilaciones persistentes o de gran amplitud en la señal, o bien. Puede hacer que la señal tome valores que corresponden a limites externos.

2.- Exactitud (dentro de ciertos limites especificados) esto significa que el sistema debe de ser capaz de reducir cualquier error a un valor aceptable. Aunque no hay sistemas de control alguno que pueda mantener un error cero en todo tiempo ya que siempre es necesario que exista un error para que el sistema inicie la acción correctiva. Aun cuando hay sistemas que matemáticamente pueden reducir a cero el error en el sistema ( bajo condiciones ideales) esto no sucede en la realidad a causa de pequeñas imperfecciones inherentes a los componentes que forman el sistema.

La exactitud es muy relativa y sus limites están basados en la aplicación particular que se haga del sistema de control. Los limites son tan amplios como sea posible ya que el costo de un sistema de control aumenta al hacerse necesario un aumento en la exactitud.

3.- Rapidez de respuesta, un sistema de control debe completar su respuesta a cierta señal de entrada en un tiempo aceptable. Aunque un sistema sea aceptable y tenga la exactitud requerida, no tiene ningún valor, si el tiempo para responder totalmente a una respuesta es mucho mayor que el tiempo entre las señales.

Un sistema se dice que es ideal cuando, dicho sistema es estable, de una exactitud absoluta ( mantiene un error nulo a pesar de las perturbaciones ) y responde instantáneamente en cualquier cambio de variable de referencia.

REPRESENTACIÓN GENERAL DE UN SISTEMA

ENTRADA: Estimulo o excitación que se aplica a un sistema de control desde una fuente de energía externa generalmente con el fin de producir de parte del sistema de control una respuesta especifica.

SALIDA: Es la respuesta del sistema de control; Puede o no puede ser igual a la respuesta especificada que la entrada implica.

ARRANCADORES MAGNETICOS

El control magnético emplea energía electromagnética para cerrar los interruptores. Los arrancadores magnéticos son dispositivos electromecánicos que proporcionan un medio seguro, conveniente y económico para arrancar y parar motores. Estos dispositivos se utilizan ampliamente por sus características de economía y seguridad, pero, principalmente, porque se pueden controlar desde un punto alejado. Generalmente se usan cuando se puede aplicar con seguridad un torque de arranque a pleno voltaje a la maquinaria impulsada y cuando no hay objeción a la oleada de corriente resultante del arranque a través de la línea.

Usualmente, estos arrancadores se controlan por medio de dispositivos piloto, tales como estaciones de botones, interruptores de flotador, o relevadores de control de tiempo.

CONTROL SEMIAUTOMÁTICO

Los controladores que pertenecen a esta clasificación utilizan un arrancador electromagnético y uno o más dispositivos pilotos manuales tales como pulsadores, interruptores de maniobra, combinadores de tambor o dispositivos análogos (ver figura). Probablemente los mandos más utilizados son los cuadros de pulsadores a causa de que constituyen una unidad compacta y relativamente económica. El control semiautomático se emplea principalmente para facilitar las maniobras de mando y dar flexibilidad a las maniobras de control.

La clave de la clasificación como sistema de control semiautomático es el hecho de que los dispositivos piloto son accionados manualmente y de que el arrancador del motor es de tipo electromagnético.

Probablemente hay más máquinas manipuladas por control semiautomático que por control manual o automático. Este tipo de control requiere un operador que inicie cualquier cambio en la posición o condición de funcionamiento de la máquina. Mediante el uso del arrancador electromagnético puede realizarse este cambio desde un lugar o puesto trabajo cómodo o necesario.

CONTROL AUTOMÁTICO: Es la técnica que nos permite mantener una magnitud física o fisicoquímica lo más cerca posible a un valor preestablecido.

En estos casos, el controlador cambia por si mismo su estado de operación sin la intervención del elemento humano, por ejemplo los equipos de control para sistemas de bombeo, en donde una secuencia puede iniciarse al operar un interruptor flotador, cuya acción depende de un determinado nivel del líquido.

Otros dispositivos empleados para controlar automáticamente un motor, puede ser: interruptores de presión, de flujo, de límite, termostatos, etc.

Se habla de control remoto cuando se controla un motor desde un punto alejado; como sucede en las modernas instalaciones, en donde desde un centro de control, se operan motores que pueden no encontrarse en el local en donde se halla el centro.

CONTROL AUTOMÁTICO

Un control automático está formado fundamentalmente por un arrancador electromagnético o contactor cuyas funciones están controladas por uno o más dispositivos piloto automáticos (ver figura). La orden inicial de marcha puede ser automática, pero generalmente es una operación manual, realizada en un panel de pulsadores o interruptores.

En algunos casos puede haber una combinación de dispositivos manuales y automáticos en un circuito de control. Si el circuito contiene uno o más dispositivos automáticos, debe ser clasificado como control automático.

Muchas veces se cree que un sistema automático resultará más caro que cualquiera de los métodos semiautomático o manual, pero si se tiene en cuenta que se ahorra el trabajo de un operario, bien puede resultar este método más ventajoso. También se tendrá en cuenta que el control automático resultará más exacto.

Los sistemas automáticos de control se encuentran en casi todas las instalaciones de máquinas herramientas, las prensas, las fresadoras, las limadoras, los tornos revolver, máquinas herramientas de precisión y casi todas las máquinas actuales de uso común, en que se emplean interruptores limitadores y otros dispositivos automáticos, realizan sus operaciones con más rendimiento y más rápidamente gracias al uso de sistemas automáticos de control.

Los dispositivos piloto automático pueden ser: interruptor de flotador interruptor de presión termostato, interruptor de límite, etc.

VENTAJAS DEL CONTROL AUTOMÁTICO:

a) Mejora la calidad.

b) El sistema es más optimo.

c) Costo de producción bajo, ( materia prima, energía, equipo).

d) Libera la complejidad de las tareas manuales respectivas.

DESVENTAJAS DEL CONTROL AUTOMÁTICO:

a) Crea desempleo.

b) Alto costo de instalación.

c) Mantenimiento muy caro.

SIMBOLOS DE CONTROL ELECTROMAGNETICO

.

BATERIAS

a) Batería de una celda

b) Batería Multi-Celda

BOBINA DE OPERACIÓN

a) Símbolo General

( * ) Lugar

...