APUNTES DE SISTEMAS ELECTRONICOS INDUSTRIALES



Control Eléctrico 
(Con relevadores electromagnéticos y de estado sólido)
0. Introducción

En electricidad se utilizan 2 tipos de diagramas, diagramas de control y diagramas de fuerza. En las notas a continuación, se verán los componentes y aplicaciones de los diagramas de control.

1. Control Eléctrico

1.1 Estándares americano y europeo
Coexisten 2 estándares para dibujar diagramas de control eléctrico: a) El americano o ANSI y b) el Europeo o IEC 
El primero es muy común en nuestro país, y, es utilizado por los PLCs que veremos adelante.
El europeo cada vez es más conocido, y, en nuestra ciudad es muy utilizado porque la industria del calzado es mayormente de origen europeo o, tiene esa tendencia como lo es todo lo brasileño.

1.2 Simbología
La simbología es diferente de acuerdo a los estándares americano o europeo. En general es más explícita la europea.

1.3 Diagramas de Escalera.

  • Buses
  • Colores de cables
  • Arreglo de las cargas
  • Número de las líneas
  • Número de los alambres
  • Abreviaturas comunes y símbolos eléctricos

1.4 Voltajes de circuitos de control
El control americano utiliza por lo general 120 V c.a. El europeo ha utilizado 220 V c.a. y, actualmente ha preferido 24 V c.d.

1.5 Fuente y transformador de aislamiento
En un diagrama de control, tipo escalera, es común que no aparezca la fuente ni el transformador de control. Este transformador es necesario siempre y cuando la capacidad de corto circuito sea más alta que la de los componentes utilizados. Por lo general, esta capacidad es tan baja, que es preferible utilizar el transformador en todos los casos. 

1.6 Fusibles
Son elementos que deben conectarse físicamente por ser la protección del circuito por sobrecarga, aunque en el diagrama de escalera no sean dibujados. Su capacidad debe cumplir los requisitos de la norma de instalaciones eléctricas (utilización) de nuestro país (NOM-001-SEDE-1999).

1.7 Contactores y Relevadores
Los elementos más utilizados en los controles eléctricos son los contactores y los relevadores. Se dice que en su construcción son la misma cosa, aunque los contactores se utilizan para conectar cargas eléctricas, y, los relevadores para conectar partes de un control eléctrico. 
Los contactores tienen contactos principales del tipo normalmente abiertos y, los relevadores no tienen unos contactos que puedan decirse principales.
Un contactor pequeño puede ser del mismo tamaño que un relevador, pero los contactos de un relevador nunca son para corrientes mayores a 15 amperes.
Los relevadores y los contactores para usos específicos de hasta unos 50 amperes están siendo reemplazados por componentes de estado sólido, los cuales siempre y cuando son utilizados dentro de sus rangos de operación, tienen una vida útil muy grande. Otra ventaja es su rapidez de operación y su rigidez dieléctrica.

1.8 Contactos abiertos y cerrados
Los contactores y relevadores cuentan con contactos; estos contactos pueden ser normalmente abiertos o normalmente cerrados, de acuerdo al estado de los contactos cuando los aparatos están desenergizados.

1.9 Contactos instantáneos y temporizados
Otra manera de clasificar a los contactos es por su acción, ya que pueden ser de operación instantánea o de operación temporizada.

1.10 Pulsadores y Selectores
Entre los elementos de control se utilizan pulsadores, que cuentan con contactos que se cierran únicamente cuando están presionados, y, selectores, que cuentan con contactos que pueden tener posiciones fijas.

1.11 Interruptores Automáticos

Interruptores de límite
Interruptores de temperatura, presión, flujo y flotador
Interruptores de movimiento
Interruptores de proximidad y fotoeléctricos

2. Ejemplos de Circuitos de Control Eléctrico

2.1 Control de dos puntos (automático)
Es el tipo de control más conocido. Y, se llama así porque se requieren 2 cables para conectar el elemento de control, que puede ser un presostato, un sensor de nivel, etc.
Su utilización sin cuidado puede ser peligrosa, ya que en caso de una falla de voltaje, los elementos quedan conectados a la línea.

2.2 Control de tres puntos (arrancar/parar)
Se llama así por utilizar 3 cables para su control, que puede ser remoto o local.
Su uso más conocido es para arrancar motores, ya que en caso de una falla de voltaje, el motor es desconectado hasta que es re-energizado manualmente.

2.3 Circuitos Lógicos

  • Circuito Serie - AND
  • Circuito Paralelo - OR
  • Circuito NOT
  • Combinaciones
2.4 Circuitos para avance por pulsos (jog/inch)
Utilizados en grúas y en maquinaria donde se requiere que los motores avancen por pulsos para ajustes o posicionamiento.

2.5 Circuitos temporizados
Los que utilizan elementos de retardo para hacer secuencias.
 

 3. Circuitos de aplicación:

  • Circuito de control de una banda transportadora.
  • Circuito de control de dos cisternas
  • Circuito de control de un hidroneumático de dos bombas
  • Circuito de un arrancador de un motor en dos pasos. En la industria para arrancar los motores de tipo de jaula de ardilla, es muy común utilizar un control de dos pasos; esto es, un control que conecta de una manera al motor en los primeros segundos, y, después de un tiempo ajustado lo conecta de otra manera.


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040914  Roberto Ruelas Gómez León, Gto. MEXICO