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TALLER DE ELECTROEMCANICA °3 RELES, RELES DE TEMPORIXADOR NOMBRES Y APELLIDOS MARCO ANTONIO TITO HUMPIRI WILIAM USCHA CHUCTAYA JAIME MERCADO PAREDES CARRERA: OPERACIONES MINERAS “B” PROFESOR(A): JHON FLORES

AREQUIPA – PERU

2016

INTRODUCCION

La historia de los circuitos de control industrial está caracterizada por períodos de constantes innovaciones tecnológicas. Esto se debe a que las técnicas de automatización están muy ligadas a los sucesos económicos mundiales. Todo esto habla de una libre competencia y surge la necesidad de adecuar nuestras industrias a fin de que puedan satisfacer el reto de los próximos años. Una opción o alternativa frente a esto es la reconversión de las industrias introduciendo el elemento de la automatización. Y esto debe de hacerse de la forma más adecuada de modo que se pueda absorber gradualmente la nueva tecnología en un tiempo determinado; todo esto sin olvidar los factores de rendimiento de la inversión y capacidad de producción. En la actualidad, las plantas productivas están sometidas a la presión de ser cada vez más eficientes. Por un lado, está la presión natural de la competencia, que pone límites a los precios de venta de los productos, y por tanto pone la presión sobre el costo como única alternativa de mejorar la rentabilidad del negocio. Una de las actividades más comunes en las empresas es la de controlar sus equipos que integran sus sistemas con los estándares de diversos procesos industriales o comerciales. Muchas veces se necesita controlar el tiempo de funcionamiento de un proceso en el cual se determinan los arranques, paradas de motores, cambios de velocidad, cambios de giro, cambios de temperaturas, funcionamiento de otros equipos, etc. El relé temporizador, es un equipo necesario, para controlar un determinado trabajo y constituye una herramienta eficaz para el ahorro de energía. Hoy para automatizar una empresa donde existen muchas máquinas se necesitan equipos que permitan mejorar la operación de los procesos industriales. Y esto se logra a través de circuitos semiautomáticos y automáticos.

1. OBJETIVOS:     

Describir el funcionamiento del relé. Describir el circuito de control utilizando relés. Realizar la instalación eléctrica de un circuito con relé. Identificar equipos de control temporizado. Aplicaciones en las instalaciones eléctricas.  Ejecutar la instalación de temporizadores en circuitos de control.

2. FUNDAMENTO TEORICO Es un componente de conmutación que permite el control de la salida en función de la señal que se aplique en su entrada. CARACTERISTICAS GENERALES Las características generales de cualquier relé son: 

El aislamiento entre los terminales de entrada los terminales de entrada y de salida.  Adaptación sencilla a la fuente de control.  Posibilidad de soportar sobrecargas, tanto en el circuito de entrada como en el de salida.  Las dos posiciones de trabajo en los bornes de salida de un relé se caracterizan por: en estado abierto de lata impedancia, y en estado cerrado de baja impedancia. Para los relés de estado sólido se pueden añadir:      

Gran número de conmutaciones y larga vida útil. Conexión en el paso de tensión por cero, desconexión en el paso de intensidad por cero. Ausencia de ruido mecánico de conmutación. Escasa potencia de mando, compatible con TTL y MOS. Insensibilidad a las sacudidas y a los golpes. Cerrado a las influencias exteriores por un recubrimiento plástico.

2.1 TIPOS DE RELÉS  Relés electromecánicos:  Relés de estado sólido: 2.1.1 EL RELÉ ELECTROMAGNÉTICO Es un dispositivo electromagnético, que funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Los contactos de un relé pueden ser Normalmente Abiertos (NO), Normalmente Cerrados (NC) o de conmutación. Los contactos Normalmente Abiertos conectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito se desconecta cuando el relé está inactivo.

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Los contactos Normalmente Cerrados desconectan el circuito cuando el relé es activado; el circuito se conecta cuando el relé está inactivo. Estos contactos se utilizan para aplicaciones en las que se requiere que el circuito permanezca cerrado hasta que el relé sea activado. Los contactos de conmutación controlan dos circuitos: un contacto Normalmente Abierto y uno Normalmente Cerrado con una terminal común. Se denominan contactos de trabajo aquellos que se cierran cuando la bobina del relé es alimentada y contactos de reposo a lo cerrados en ausencia de alimentación de la misma.

Fig. Relé electromagnético 2.1.2 RELÉS DE ESTADO SÓLIDO Se llama relé de estado sólido a un circuito híbrido, normalmente compuesto por un opto acoplador que aísla la entrada, un circuito de disparo, que detecta el paso por cero de la corriente de línea y un triac o dispositivo similar que actúa de interruptor de potencia. Su nombre se debe a la similitud que presenta con un relé electromecánico. Un relé de estado sólido SSR (Solid State Relay), es un circuito electrónico que contiene en su interior un circuito disparado por nivel, acoplado a un interruptor semiconductor, un transistor o un tiristor. Por SSR se entenderá un producto construido y comprobado en una fábrica, no un dispositivo formado por componentes independientes que se han montado sobre una placa de circuito impreso.

Fig. Relé de estado solido

2.3.4 VENTAJAS DE LOS RELÉS 

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La gran ventaja de los relés es la completa separación eléctrica entre la corriente de accionamiento (la que circula por la bobina del electroimán) y los circuitos controlados por los contactos, lo que hace que se puedan manejar altos voltajes o elevadas potencias con pequeñas tensiones de control. Posibilidad de control de un dispositivo a distancia mediante el uso de pequeñas señales de control. Con una sola señal de control, se pueden controlar varios relés a la vez y por tanto distintos elementos.

3. PARTES DE UN RELÉ a. LA BOBINA Es de material de cobre y está envuelta en un núcleo de hierro. Su resistencia tiene un alto valor óhmico y un bajo consumo de corriente, en el orden de los miliamperios. Cuando se le aplica un voltaje, se crea un campo magnético necesario para atraer a los contactos móviles. Trabajan con corriente continua y corriente alterna. b. LOS CONTACTOS Se tienen contactos fijos y móviles, también llamados interruptores. De acuerdo a la configuración pueden tener uno o múltiples contactos. Los contactos se fabrican de acuerdo a la potencia (corriente en orden de los amperios) Los materiales con que se fabrican los contactos son: Plata y óxido de cadmio; Oro y plata; Cadmio y níquel; mercurio, etc. c. CAJA DE BOTONES O PULSADORES Son contactos que al ser presionados por un botón permiten abrir o cerrar un circuito. Los contactos son usualmente para doble interrupción, accionados por botones de plástico. Normalmente se proporcionan dos juegos de contactos, de manera que, cuando se oprime el botón, se abre un juego y se cierra el otro. Así conectando el juego de contactos se obtiene un sistema normalmente abierto (N.A.) y normalmente cerrado (N.C.).

Fig. Partes de una bobina

4. RELÉ TEMPORIZADOR El relé es un interruptor automático, que se acciona por medio de una corriente alterna. Definimos la temporización como el retardo calculado de una acción, ésta se puede dar en la apertura o cierre de uno o más contactos. En diversos procesos industriales o comerciales se utiliza el temporizador, ya que es necesario, enviar una señal para que realice una acción dentro de un parámetro de tiempo prefijado, este tipo de control llamado “control de tiempo”, se realiza con los relés temporizados. Los relés temporizadores pueden ser:  

Temporizador con mecanismo de relojería: Aparato en el cual el control de tiempo se consigue con un sistema comparable a los relojes mecánicos. Temporizador neumático: En este caso el control de tiempo se realiza regulando la entrada de aire a un fuelle. El tiempo que necesita el fuelle para llenarse nos da el tiempo de temporización.

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Temporizador electrónico: El control de tiempo se realiza por medio de circuitos electrónicos. Estos son los tipos de uso más común pues existen otros tipos de accionamiento. a) RELÉ CON RETARDO A LA CONEXIÓN También llamado ON DELAY. Los contactos pasan de la posición de reposo a la de trabajo con un retardo de tiempo con relación al ingreso de señal a la bobina de mando.

Fig. Relé con retardo a la conexión

b) RELÉ CON RETARDO A LA DESCONEXIÓN También llamado OFF DELAY. Los contactos pasan de la posición de reposo a la de trabajo en forma instantánea, pero cuando al temporizador se le quita la señal, dichos contactos mantienen su posición de trabajo durante un tiempo adicional previamente fijado.

Fig. Relé con retardo a la desconexión

5. SIMBOLOGÍA

Fig. 8. Simbología del relé

6. MATERIALES              

RELÉ RELÉ TEMPORIZADOR LLAVE TERMO MAGNÉTICA ALAMBRE AWG –N 12 TUBOS PVC Y/O CANALETAS SOQUETS LÁMPARAS INCANDESCENTES MALLA Y/O MODULO RIEL PULSADOR ALICATE UNIVERSAL ALICATE CORTE DESTORNILLADOR PLANO DESTORNILLADOR ESTRELLA

7. PROCEDIMIENTO El circuito a instalar debe cumplir los siguientes requisitos:    

Al conectar la alimentación con el interruptor de protección se debe de encender la lámpara H1. Al pulsar el botón de arranque S2 deben de encender las lámparas H2, H3 y H4, apagándose la lámpara H1. Después de un tiempo predeterminado por el temporizador K1T, debe de encender automáticamente la lámpara H1 y apagarse el resto de las lámparas. Presionado el botón de parada S2 reiniciar la operación de circuito.

Para realizar este circuito se procederá de la siguiente manera: 1. Dibujar el esquema de principio, con los requisitos que se piden anteriormente.

Fig. Esquema del circuito que se realizara en el modulo 2. Dibujar el esquema general de conexiones, de acuerdo al esquema de montaje.

Fig. Del esquema como se hará el montaje 3. Distribuir los equipos en el tablero.

Fig. Colocación de los relés de temporizador en el tablero

4. Realizar el cableado respectivo entre los diferentes componentes.

Fig. El cableado correspondiente en el tablero 5. Realizar las pruebas de funcionamiento.

Fig. El funcionamiento del circuito

8. CUESTIONARIO a. ¿Cuál es la función del relé en un circuito eléctrico? Un relé es un interruptor accionado por un electroimán. Un electroimán está formado por una barra de hierro, llamada núcleo, rodeada por una bobina de hilo de cobre . Al pasar una corriente eléctrica por la bobina el núcleo de hierro se magnetiza por efecto del campo magnético producido por la bobina, convirtiéndose en un imán tanto más potente cuanto mayor sea la intensidad de la corriente y el número de vueltas de la bobina. Al abrir de nuevo el interruptor y dejar de pasar corriente por la bobina, desaparece el campo magnético y el núcleo deja de ser un imán.

b. ¿Qué es un relé temporizador y cuantos tipos existen comúnmente? Un relé temporizado abre o cierra sus contactos en función de un tiempo predeterminado que podemos regular. En este caso quien le da corriente al circuito magnético para que desplace el eje principal es un “reloj”. El mecanismo del reloj es variado, pudiendo ser mediante mecanismos electrónicos, neumáticos, de relojería o térmicos. Los relés temporizados por lo general son de tres tipos: 

Temporizados a la conexión ((TON, Timer ON Delay).

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Temporizados a la desconexión ((TOF, Timer OFF Delay)

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Temporizados a la conexión y desconexión.

Se representa como KT x, donde “KT” indica contactor o relé temporizado y “x” el número que ocupa dentro de la instalación. c. Realizar el diagrama de tiempos de un temporizador Time On Delay?

d. El siguiente símbolo corresponde a: Contacto del temporizador normalmente abierto

e. Explicar el siguiente esquema de mando correspondiente: Cuando la línea se active no se prendera ninguna lámpara pero cuando presione STAR hará que las dos bombillas prendan a cierto tiempo que el relé de temporizador lo haiga puesto

9. OBSERBACIONES  Se observó que al momento que la línea se active se podrá lograr ver que una lámpara se encienda y cuando presión el pulsador STAR pues este se apague pueda lograr las otras lámparas.  El relé temporizador por lo máximo de tiempo lo puedes poner de 2 horas y luego se page para que pueda prenderse las otras lámparas.  La corriente que alimenta este módulo de trabajo es de 220 voltios.

10. CONCLUSIÓN 

Está práctica ha sido de gran utilidad para despejar ciertas dudas que había sobre el funcionamiento y las funciones de un relé.

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Se ha podido comprobar mediante la práctica que el relé puede ser muy útil en procesos industriales, ya que por ejemplo en el caso de que se fuera la luz y un motor o una máquina de alto consumo se quedase en marcha, con un sistema de enclavamiento al volver la luz no habría gasto en electricidad, y esto se notaría sustancialmente en los gastos energéticos.

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También hemos podido ver como un relé puede funcionar como una especie de interruptor, pero un poco más sofisticado, ya que un interruptor se actúa sobre el de forma manual; mientras que un relé cambia su estado por medio de un campo magnético, creado por la bobina alimentada.

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Con la teoría que teníamos y un poco de ingenio diseñamos un circuito capaz de hacer dos funciones: la vez una función, la de enclavamiento de un motor y la de inversión de giro.

11. BILBLIOGRAFIA    

J. Domingo Aguilar Peña: [email protected]. Miguel Ángel Montejo Ráez: [email protected]. F. Graf, Rudolf (1984). Diccionario de Electrónica. Ediciones Pirámide, S.A. ISBN 84-368-0402-3. Sabaca, Mariano (2006). Automatismos y cuadros eléctricos. McGraw Hill. ISBN 84-481-4799-5.