• Author / Uploaded
• Luis Rodriguez

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ARAGÓN INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL

PROYECTO Nº 8 “CONTROL ELECTROMAGNÉTICO PARA LA ACTIVACIÓN DE UN ELEVADOR DE SERVICIO”

Integrantes: Camacho Galindo Julio César Gonzales Pérez Rogelio Lizarraga Fabris Héctor Javier Martínez Orozco Johnny Ramírez Silva Pablo Rodríguez Mendoza Luis Angel

Grupo: 2603 Equipo: 7 Fecha de entrega: 16/05/13

1

CONTENIDO 

OBJETIVO

3



INTRODUCCION -Características de los elevadores

3 3

- El cuadro de control y maniobra

4

- El grupo tractor

4

-Control y Puesta en marcha de motores

4



OBJETIVO DEL PROYECTO

5

   

MATERIAL UTILIZADO MAS COTIZACION DIAGRAMA DE CONTROL SISTEMA DE CONTROL Y FUNCIONAMIENTO DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES -Switch: -Relé: -Relés electromecánicos -Relés de tipo armadura: -Relés de núcleo móvil: -Relé tipo reed o de lengüeta: -Relés polarizados o biestables -Relé de estado sólido -Relé de corriente alterna -Relé de láminas -Diodos LED: -Interruptor de palanca -Switch de push

6-7-8 9 10 11 11 11 11 11 11 11 12 12 12 12 12 13 13



CONCLUSION

14



COMENTARIOS

14



EVIDENCIA DEL PROYECTO Y RESULTADOS

14-15



Diagrama Pert

16

2

Objetivo: El objetivo de este proyecto es diseñar un control eléctrico que controle e integre todos los el ementos propios de un ascensor. INTRODUCCIÓN

Características de los elevadores: Un ascensor o elevador, es un aparato que sirve para trasladar personas o cosas de unos nivele s de altura a otros. Se pueden clasificar según el tipo de tracción en electromecánicos o hidrául icos. A grandes rasgos, puedo establecer cuatro partes diferenciadas: - Hueco: Es el espacio destinado en un edificio o estructura para ubicar el ascensor. - Cuarto de máquinas: Es el local destinado a ubicar la máquina tractora, los dispositivos de con trol, y todos los demás componentes que gobiernan el ascensor. - Cabina: Plataforma cerrada o abierta que alberga la carga y que se desplaza a través del huec o. - Foso: Parte inferior del hueco del ascensor. La cabina debe acudir a cada altura cuando sea solicitado por un usuario desde la planta o des de el interior.

3

El cuadro de control y maniobra El cuadro de control y maniobra es el cerebro que controla todo el funcionamiento de un asce nsor. Tiene múltiples funciones de accionamiento, puesta en marcha, parada de la cabina, etc… Se debe integrar en un receptáculo cerrado todos los componentes eléctricos y electrónicos qu e efectúan el control del ascensor; CPU, contactores, relés, etc… Debe ser únicamente accesible por personas autorizadas y poseer un contacto de protección t érmica. El diseño del mismo es el principal objetivo de este proyecto. Los dispositivos de control de potencia característicos para la acometida trifásica y monofásica del ascensor no deben estar integrados en el cuadro de maniobra. El grupo tractor El conjunto tractor produce el movimiento del ascensor. Está compuesto por la maquinaria pro piamente dicha; el motor eléctrico y el freno El motor eléctrico, conectado mediante un acoplamiento a la máquina, directamente o a travé s de un sistema reductor, imprime al eje de la polea tractora la velocidad de desplazamiento d e la cabina. Se genera un movimiento por adherencia entre la polea y los cables de acero, que están vincul ados en sus extremos a la cabina y al contrapeso. Un freno electromagnético produce mediante la fricción de sus zapatas la detención del equip o cuando cesa el suministro eléctrico al mismo. Puede intuirse que con las variaciones de la car ga que lleve la cabina, es decir, que vaya vacía o con la carga máxima, la detención frente al niv el de piso que producirá el freno será totalmente imprecisa. Si a ello se le añade el desgaste de l freno o la mala regulación del mismo, los desniveles que se producen en las paradas son muy importantes. Control y Puesta en marcha de motores En la selección del equipo para la puesta en marcha de un motor deben ser tenidos en cuenta varis factores generales. Los más obvios de ellos son la corriente, la tensión y la frecuencia no minales del motor y de los circuitos de control. Los motores necesitan protección de acuerdo con el tipo de servicio, tipo de motor y funciones de control que requieren. El que se emplee un control de arranque a tensión nominal o a tensión reducida puede depend er de la capacidad de la corriente de la instalación de la planta y de las líneas de la compañía di stribuidora de energía. En el arranque a tensión nominal el requisito es simplemente la conexión directa del motor a l a línea de alimentación. Se consigue utilizando un interruptor de cuchillas pero este modo solo permite la protección del motor mediante fusibles. Siempre que el arranque de un motor a tensión nominal pueda causar serios descensos de la t ensión en las líneas de la compañía distribuidora o en los cables de las intalaciones, es casi imp erativo el arranque a tensión reducida.

4

Otro método de arranque distinto al de la tensión reducida consiste en emplear un motor con rotor bobinado y control secundario. En este sistema de arranque se aplica la tensión nominal al primario o devanado estatórico y en serie con el secundario o devanado rotórico, se intercal an resistencias que reducen la intensidad de arranque. Las resistencias conectadas al rotor van eliminándose a medida que aumenta la velocidad de f orma que cuando adquiere la velocidad del régimen, quedan eliminadas y los anillos del rotor en cortocircuito. La ventaja del control secundario es que también puede servir de control de v elocidad al mismo tiempo que permite reducir la velocidad de arranque. OBJETIVO DEL PROYECTO En este trabajo se enfocará en un caso en específico con respecto al tema de los elevadores; la operación de un elevador de servicio que se localiza en el sótano de un edificio de tres niveles. El elevador lleva materiales a cada uno de los pisos. De acuerdo a las siguientes condiciones: El elevador solo funciona si existe material en la plataforma del elevador, solo puede ir a un pis o determinado y regresar al sótano. El operador acciona un botón de acuerdo al piso especificado en la orden. Estando el elevador en el piso determinado y una vez que el material fue sacado, se acciona el retorno del elevador al sótano. El circuito del elevador requerirá varios materiales los cuales, mediante un proceso de cotizaci ón, se encontraron los mejores precios. De acuerdo como lo dictaminó la empresa la compra del material requerido debía ser deducibl e para los impuestos de la empresa, por lo tanto se eligió una tienda en la cual nos facilitarán f actura. La tienda en la que se cotizó y compró el material es: http://www.steren.com.mx/ La lista de los materiales utilizados en este proyecto se anexa en las siguientes hojas.

Fuentes: Control de motores eléctricos, R.L. Mc Intyre, Alfaomega, 1982

5

MATERIAL UTILIZADO MAS COTIZACION IMAGEN

DESCRIPCIÓN

UNIDAD

MODELO CANTIDAD

P.U.

TOTAL

Switch miniatur a, de push, nor malmente abier to, color rojo.

PZA

AU-104 R

8

$10,00

$80,00

Relevador com pacto de 1 polo , 2 tiros (SPDT) y bobina de 12 Vcc

PZA

RAS-122 0

4

$20,00

$80,00

Relevador com pacto de 2 polo s, 2 tiros (DPD T) y bobina de 12 Vcc

PZA

TDS-120 2L

4

$30,00 $120,00

LED de 5 mm, color rojo super brillante

PZA

E5/ROJSUPER

6

$3,00

$18,00

LED de 5 mm, color ámbar cla ro

PZA

E5/AMBC

4

$3,00

$12,00

LED de 5 mm, color verde difu so

PZA

E5/VERD

1

$3,00

$3,00

Switch de pus h, de boton r edondo, nor malmente abi erto, color roj o

PZA

AU-105

1

$19,00

$19,00

6

Switch de pal anca, cola de rata, 1 polo, 1 tiro, 2 posicio nes, PZA de 6 Ampere s

80565-C

2

$26,00

$52,00

Socket para f oco incandec ente

PZA

2

$7,00

$14,00

Siministro de cable cobre c alibre 12 con resistencia al aislamiento

M

6

$6,00

$36,00

Tubo de 20 gra mos de soldad ura con aleació n estaño/plomo (60/40)

TUBO

SOL60-02 0

2

$23,00

$46,00

Resistencia de alambre, de 2 Watts, al 10% d e tolerancia

PZA

R1K5 2W

11

$3,00

$33,00

clavija para ca ble duplex cal ibre 14 AWG

PZA

1

$3,00

$3,00

Cable duplex ,d e cobre, de cali bre 14 AWG

M

0,5

$26,00

$13,00

POT14BI500

7

Placa fenólica una cara, de 30 x 30 cm

PZA

Caja para pro yectos

PZA

PC-30X3 0

1

$57,00

1

$160,00 $160,00

TOTAL

$57,00

$506,00

8

DIAGRAMA DE CONTROL ELEVADOR DE 4 PISOS

9

SISTEMA DE CONTROL ELECTROMAGNETICO

Fig. presentacion del sistema de contro EL sistema es un elevador de 3 pisos más el sótano.

FUNCIONAMIENTO En este trabajo se enfocará en un caso en específico con respecto al tema de los elevadores; la operación de un elevador de servicio que se localiza en el sótano de un edificio de tres niveles. El elevador lleva materiales a cada uno de los pisos. De acuerdo a las siguientes condiciones: El elevador solo funciona si existe material en la plataforma del elevador, solo puede ir a un pis o determinado y regresar al sótano. El operador acciona un botón de acuerdo al piso especificado en la orden. Estando el elevador en el piso determinado y una vez que el material fue sacado, se acciona el retorno del elevador al sótano. relevadores manejados son encapsulados y son de 5 y 8 patas y su bobina maneja un voltaje d e 9 volts, la salida a los motores es de 120 volts con un máximo de 5 amperes. para controlar el sistema con un solo motor se podria agregar un relevador mas de doble tiro p ara poder manejar el giro del motor ya sea izquierdo o derecho.

10

Descripción de los Componentes Los componentes de la lista anterior cumplen diferentes funciones, las cuales hacen p osible que el circuito funcione correctamente. A continuación se describirán las caracte rísticas de dichos componentes. Switch: En el siguiente esquema se aprecia claramente cuál es el f uncionamiento de este tipo de sensores que constan de un “botón” (que es la parte roja de la imagen) el cual al ser pu lsado para dentro cierra el interruptor interno del sensor.

Relé: Dispositivo electromecánico consta de una bobina envuelta en un n úcleo, al pasar una pequeña corriente por la bobina esta se imanta y atrae al contacto. Hay que aclarar que estos dispositivos no tienen polaridad. El electroimán hace bascular la armadura al ser excitada, cerrando l os contactos dependiendo de si es N.A ó N.C (normalmente abierto o normalmente cer rado). Si se le aplica un voltaje a la bobina se genera un campo magnético, que provoc a que los contactos hagan una conexión. Estos contactos pueden ser considerados co mo el interruptor, que permite que la corriente fluya entre los dos puntos que cerraron el circuito. Existen multitud de tipos distintos de relés, dependiendo del número de contactos, de s u intensidad admisible, del tipo de corriente de accionamiento, del tiempo de activación y desactivación, etc. Cuando controlan grandes potencias se les llama contactores en l ugar de relés.

Relés electromecánicos Relés de tipo armadura: pese a ser los más antiguos siguen siendo los más utilizados en multitud de aplicaciones. Un electroimán provoca la basculación de una armadura al ser excitado, cerrando o abriendo los contactos dependiendo de si es NA (normalment e abierto) o NC (normalmente cerrado). Relés de núcleo móvil: a diferencia del anterior modelo estos están formados por un é mbolo en lugar de una armadura. Debido a su mayor fuerza de atracción, se utiliza u n solenoide para cerrar sus contactos. Es muy utilizado cuando hay que controlar altas corrientes Relé tipo reed o de lengüeta: están constituidos por una ampolla de vidrio, con contac tos en su interior, montados sobre delgadas láminas de metal. Estos contactos conmut an por la excitación de una bobina, que se encuentra alrededor de la mencionada amp o l l a .

11

Relés polarizados o biestables: se componen de una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior gira dentro de los polos de un electroimán, mie ntras que el otro lleva una cabeza de contacto. Al excitar el electroimán, se mueve la ar madura y provoca el cierre de los contactos. Si se polariza al revés, el giro será en sent ido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito. Relé de estado sólido Se llama relé de estado sólido a un circuito híbrido, normalmente compuesto por un opt oacoplador que aísla la entrada, un circuito de disparo, que detecta el paso por cero d e la corriente de línea y un triac o dispositivo similar que actúa de interruptor de potenci a. Su nombre se debe a la similitud que presenta con un relé electromecánico; este dis positivo es usado generalmente para aplicaciones donde se presenta un uso continuo de los contactos del relé que en comparación con un relé convencional generaría un se rio desgaste mecánico, además de poder conmutar altos amperajes que en el caso del relé electromecánico destruirían en poco tiempo los contactos. Estos relés permiten un a velocidad de conmutación muy superior a la de los relés electromecánicos. Relé de corriente alterna Cuando se excita la bobina de un relé con corriente alterna, el flujo magnético en el circ uito magnético, también es alterno, produciendo una fuerza pulsante, con frecuencia do ble, sobre los contactos. Es decir, los contactos de un relé conectado a la red, en algun os lugares, como varios países de Europa y Latinoamérica oscilarán a 50 Hz y en otros , como en Estados Unidos lo harán a 60 Hz. Este hecho se aprovecha en algunos timb res y zumbadores, como un activador a distancia. En un relé de corriente alterna se mo difica la resonancia de los contactos para que no oscilen. Relé de láminas Este tipo de relé se utilizaba para discriminar distintas frecuencias. Consiste en un elec troimán excitado con la corriente alterna de entrada que atrae varias varillas sintonizad as para resonar a sendas frecuencias de interés. La varilla que resuena acciona su con tacto, las demás no. Los relés de láminas se utilizaron en aeromodelismo y otros sistem as de telecontrol.

Diodos LED: El LED es un tipo especial de diodo, que trabaja como un diodo común, pero que al se r atravesado por la corriente eléctrica, emite luz.

Existen diodos LED de varios colores que dependen del material con el cual fueron co nstruidos. Hay de color rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo, entre otros. Eléctricamente el diodo LED se comporta igual que un diodo de silicio o germanio.

12

Interruptor de palanca Es un interruptor de palanca de acción momentánea, es decir encendido-apagado-enc endido (on-off-on), lo que significa que cuando se mueva la palanca del interruptor des de la posición de apagado (off) a una de las otras dos posiciones, solamente se queda rá ahí mientras se sostenga y volverá a su posición original (off) cuando se suelte.

Switch de push Provoca un cambio temporal en el estado de un circuito eléctrico sólo mientras el interruptor se acciona físicamente. Un mecanismo automático (es decir, un resorte) devuelve el interruptor a s u posición predeterminada inmediatamente después, la restauración de la condición inicial del ci rcuito.

13

CONCLUSION Los sistemas de control electromagnéticos son utilizados dentro de la industria, tanto en la ligera como la pesada, y son utilizados para manejar potencias muy altas con corrientes pequeñas, esto está controlado con relevadores los cuales ayudan a controlar estos sistemas abriendo y cerrando contactos con la ayuda de relevadores. En conclusión en la industria utilizaremos los diagramas de control y relevadores para controlar procesos por ejemplo transportación de material o para la propia seguridad de los trabajadores. Este proyecto nos hizo entender el uso de los sistemas de control además de que es algo indispensable en la industria, es algo en lo cual podemos desarrollar proyectos industriales.

COMENTARIOS En el proyecto nos encontramos con algunos problemas, ya que el primer sistema que se armo fue electrónico junto con electromecánico y el trabajo se tuvo que volver a realizar y fue donde se emplearon más relevadores. Otro inconveniente que se presentó fue la situación de los relevadores y su costo elevado, por lo que se tuvo que buscar una solución que nos permitiera reducir costos.

EVIDENCIA DEL PROYECTO Y RESULTADOS

14

15

Diagrama Pert del Proyecto

Este proyecto siguió una planeación desde el comienzo según lo indicado por el profesor. Para e llo se realizó un Diagrama Pert en el que se especificaba las fechas de entrega de las diferentes e tapas y procesos para la realización del trabajo.

16

17