viernes, 26 de noviembre de 2021

Aplicaciones en tomacorrientes de entrada recta

 Las aplicaciones en tomacorriente de entrada recta, son implementaciones añadidas que  facilitan su instalación, o mejorar su funcionamiento.

Aplicaciones en tomacorrientes de entrada recta

El diccionario define que una aplicación es. la “Colocación de una cosa sobre otra, con la intención que ejerza alguna acción.

El término aplicación, es mayormente empleado para definir el ámbito de su uso, residencial, comercial, Industrial, grado hospital, tierra aislada, etcétera.

Hoy vamos a escudriñar  en esta primera parte, el soporte  del contacto. 

Straight blade receptacles

El chasis es la tira de montaje, una correa de acero galvanizado de alrededor de 1,27 mm (0.050”) de espesor, que soporta al contacto, y permite fijarlo a la caja de registro.

A esta base se le han añadido elementos de mejora, que facilitan su instalación.

Información en el chasis del tomacorriente

En él se encuentra información, de datos técnicos, regulaciones e instrucciones.

Las orejas desprendibles son utilizadas como arandelas espaciadoras, son utilizadas entre el tomacorriente y las cajas de registro, cuando esta última  no está alineada a la pared.

Leviton 253-05262-0GY Receptáculo Dúplex Grado Industrial

Se le han incorporado pelacables, para quitar el aislante eléctrico.

Y orificios que son utilizados como dobladores del núcleo del conductor, facilitan hacer un bucle para rodear un tornillo de terminación.

Tomacorriente dúplex1107W-10-L  marca Eaton

 La puesta tierra automática permite que el chasis conectado a tierra haga contacto con la tapa metálica y la caja registro, es una acción redundante de seguridad.

Tomacorriente Leviton 5262-SG grado industrial y placa de acero inoxidable

 Gracias de corazón a todos por sus visitas, y en especial por sus menciones  en tesis universitarias, a cientos de alumnos y profesionistas.

Gracias a ustedes, este blog tendrá más de 4000000 (cuatro millones) de visitas, y un compromiso renovado.

Gracias también a los colaboradores incondicionales, a los Ingenieros Sergio Elías Reyes Medina, Horacio Gutiérrez Sánchez y Jesús Rene Albores Medina.

 Y si el creador lo permite, próximamente continuaremos examinando, el interior del tomacorriente.

lunes, 22 de noviembre de 2021

Código de color en tomacorrientes de grado industrial

 El código de color en tomacorrientes de grado industrial, se señala con un circulo colocado en su cara, facilita identificar de manera clara y rápida el voltaje de alimentación.

Código de color en tomacorrientes de grado industrial

El marcaje corresponde a una tensión ligeramente superior a los voltajes nominales.

Los tomacorrientes industriales se fabrican de capacidades de corriente de 15, 20, 30 y 50 amperes.

En los ámbitos industriales de la industria norteamericana, las conexiones de equipos se hacen con receptáculos y clavijas, que cumplan con condiciones de seguridad.

Los dispositivos “clavija” de entrada curva, llamados de aseguramiento de media vuelta “Twist Lock” , se introducen en el receptáculo y luego se gira, para asegurar  el contacto y evitar desconexiones peligrosas.

Tomacorrientes de grado industrial marca HUBBELL

El color del tomacorriente, responde a características del material, por ejemplo resistente a la corrosión, para uso intemperie etcétera.

Las diversas máquinas y equipos móviles, utilizan diferentes valores de voltaje de alimentación.

La tensión se da entre las terminales técnicamente llamados polos, la terminal a tierra aunque acompaña a la alimentación, y forma una entrada en el tomacorriente, es solo una ruta de descarga al suelo, una protección en caso de una falla de aislamiento. 

Dispositivos de 125 V. 3 hilos, 2polos y conexión a tierra

Utiliza 3 conductores, 2 polos (línea viva y conductor neutro) y conductor de conexión a tierra (grounding).

Dispositivos de contacto de 3 entradas 220V.

Emplean  3 conductores 2 polos (dos líneas vivas) y conductor de conexión a tierra (grounding).

Contacto de 4 entradas 

Los códigos eléctricos y regulaciones, exigen que deben ser instalados por un electricista calificado.

viernes, 19 de noviembre de 2021

Interruptor electromagnético de 5 terminales operado por botones pulsadores

 El Interruptor electromagnético de 5 terminales operado por  botones pulsadores, se usa en el encendido y paro de pequeñas máquinas y tiene la opción de poder agregarle botones de paro de emergencia.

Interruptor electromagnético de 5 terminales operado por  botones pulsadores

Es una versión de interruptor electromagnético de 4 terminales,  al que se le da acceso a una  terminal  de  la bobina,  señalada como A1 e identificada por ser  de tamaño más pequeña.

La razón es que a esta  quinta terminal,  es que se le puede conectar en serie uno o más botones de paro de emergencia.

Diagrama eléctrico del interruptor electromagnético de 5 terminales operado por  botones pulsadores

No elimina  la opción de utilizarlo como un interruptor de 4 terminales.

Se obtiene uniendo la  5 terminal  A1 con la terminal 24.

Transformación de un interruptor electromagnético de 5 terminales  en  de 4 terminales

En el artículo anterior Interruptor operado por botones pulsadores, describimos al interruptor de 4 terminales, resaltando la virtud de su sistema de seguridad, que ante  un corte de energía se abre de manera automática el interruptor.

Utiliza para este fin una bobina de retención electromagnética, evitando con esto,  un arranque inesperado de máquinas al retorno de la energía.

Es esta bobina, la que nos da la quinta terminal A1.

Bobina de retención

La seguridad es de suma importancia en máquinas, donde el material se trabaja manualmente.

Sierras, esmeriles, cortadoras y taladros, son máquinas herramientas, peligrosas, que mantienen ocupadas nuestras manos.

En ese sentido a este dispositivo, se le han añadido cubiertas con diseño especial de operador, que  facilitan la función de paro. 

Cubiertas con operador tipo paleta  y operador tipo cabeza de hongo

Ubicados correctamente en caso de emergencia  podemos operarlos  “a manos libres”,  es decir con alguna parte de cuerpo, como,  el codo, la rodilla o la cadera.

jueves, 18 de noviembre de 2021

Interruptor operado por botones pulsadores

 El interruptor operado por botones pulsadores se usa en el encendido y apagado de pequeñas máquinas herramientas, y cuenta con protección contra corte de energía y baja tensión.

Interruptor por botones pulsadores electromagnético

En caso de corte de energía (o bajo voltaje), el interruptor se abre de manera automática,  será necesario reiniciarse a mano cuando vuelva la energía.

Electromagnetic push button switch

Esto evita que no surjan arranques inesperados, gracias a un solenoide electromagnético que disparara de manera automática, provocando un corte (apertura del interruptor).

Diagrama de interruptor por botones pulsadores electromagnético

El botón de arranque cierra los contactos y acerca la armadura móvil al solenoide que mantendrá el cierre mientras este alimentado

Cubierta protectora con función de paro de emergencia

A tomar en cuenta el voltaje de alimentación 120 o 220 Volts, este último suele ser un voltaje normalizado en algunos países, es sumamente  importante (por la bobina) para la protección contra cortes de energía.

Diagrama eléctrico de interruptor de mando por botones pulsadores electromagnético

Es forma simple de obtener un control sencillo, seguro y confiable, con protección contra cortes de energía. 

Estación de botones pulsadores bandera

 La estación de botones pulsadores bandera, es un término popular, dado a una estación de control por el efecto de los colores agrupados de sus dispositivos.

Estación de botones pulsadores bandera

Aporta al efecto  la cercanía de los elementos, instalados en un orificio asignado a un solo botón pulsador.

Estación de botones pulsadores con lámpara indicadora, y su simbología europea

Tiene los elementos básicos de una estación de mando, agrupados de manera compacta.

Estación de botones pulsadores, sin lámpara de señalización y su simbología americana

Los colores normalizados utilizados son, el botón de paro es de color verde, la lámpara indicadora puede ser blanca (o amarilla) y el botón de paro rojo.

Diagrama de control de motor trifásico, con estación de control bandera

Es la manera más sencilla y económica de tener una estación de control.

Tres o dos elementos en un espacio reducido.

miércoles, 17 de noviembre de 2021

Botón pulsador de contacto mantenido con 2 operadores

 El botón pulsador de contacto mantenido con 2 operadores utiliza un dispositivo de enclavamiento mecánico para conservar el estado de los contactos.

Botón pulsador de contacto mantenido con 2 operadores

Un botón pulsado (botón de color verde) al accionarlo cierra un contacto, que se mantiene en esa posición (cerrado) una vez de quitar la acción, gracias a un dispositivo mecánico de enganche.

Activación de botón pulsador de contacto mantenido

Para retornarlo a su estado inicial (paro) se pulsa el botón rojo.

Desenclavamiento de botón pulsador de contacto mantenido

Hace la función de un interruptor activado y desactivado por botones.

Double Contact Maintained Push Buttons

Útil para el arranque y paro de máquinas herramientas simples.

Botón pulsador de contactos mantenidos T164845, Westinghouse

Este sistema de control dio origen a interruptores de control  más complejos.

Dispositivos de control operado por botones pulsadores

A los que se les han incluido  dispositivos de protección.

martes, 16 de noviembre de 2021

Botón pulsador de contacto sostenido

El botón pulsador de contacto sostenido, cuando es activado mantiene el estado del contacto, para retornar de estado es necesario volver a pulsar.


Botón pulsador de contacto sostenido

Se trata de hacer la función de encender y apagar con un solo botón pulsador, una la función similar al de  un apagador.

También es llamado botón pulsador de enclavamiento (Latching Push botton), su aspecto exterior es igual a un botón de contacto momentáneo, la diferencia es el mecanismo de enganche que mantiene el estado del contacto.


Botón pulsador con enclavamiento

En los diagramas los botones pulsadores de contacto sostenido se representan, sin detallar el dispositivo mecánico de  enganche. 


Función de conmutación 

El botón pulsador de contacto momentáneo una vez  pulsado regresa a la posición sus contactos, y el de contacto sostenido lo mantiene.


Operación de botones pulsadores, de contacto momentáneo y de contacto sostenido

La acción de enclavamiento pudiera contravenir algunas regulaciones de seguridad en máquinas.

 Ante una falla de energía, al retorno podríamos tener arranques inapropiados de mecanismos.


Latching Push botton

Los botones pulsadores con  enclavamiento tienen ventajas cuando se requiere sencillez  en control si relevadores.

 En tableros de control de  máquinas herramientas y de automóviles, donde el operador controla iluminación, ventilación, lubricación, etcétera.

Latching Push botton

Los botones pulsadores a los de contacto sostenido tienen una vida inferior a la de botones pulsadores de contacto momentáneo, aunque se fabriquen de materiales de igual calidad.

 La razón el sistema mecánico de enclavamiento sufre desgaste.

domingo, 14 de noviembre de 2021

Sistema de control básico

En el sistema de control básico de mando con botones pulsadores, le permite al operador mantener en funcionamiento un motor eléctrico, con un nivel integrado de seguridad.

Sistema de control básico

Los circuitos de control se diseñan para responden a principios de confianza, por ejemplo, tienen prioridad al paro, y deben detenerse ante una contingencia, esto ocurre si se presionan los 2 botones al mismo tiempo, la orden es parar.

Prioridad al paro

 Tenemos un sistema de control de proceso básico (BPCS, Basic Process Control System), diseñado principalmente  para que en condiciones normales la funcionalidad y la seguridad,  estén a cargo del operador.

Esto se realiza dentro de un Nivel de Integrado de seguridad (SIL, Safety Integrity Level).

Basic Process Control System

Podemos aumentar el nivel de seguridad a nuestro control,  incorporando más dispositivos de control.

La razón práctica suele ser un requerimiento con un paro de emergencia (o más), ya que es común que el operador se encuentre algo retirado de la estación de los botones (paro y arranque).

Esta función instrumentada de seguridad (SIF, Safety instrumented Function), se considera un nivel de seguridad mayor.

Safety instrumented Function

Hasta aquí la funcionalidad y seguridad analizada, está controlada por el operador, sin embargo tiene un nivel superior de seguridad y de control, el sistema de control se puede detener de forma automática por una sobrecarga.

Esto y mucho más lo abordaremos en la próxima temporada de esta serie.

Hasta la próxima 

viernes, 12 de noviembre de 2021

Circuito de potencia

 El  circuito de potencia conecta al motor eléctrico con la alimentación, y lo protege contra cortocircuitos, sobrecargas y descargas eléctricas, lo hace manteniendo al operador sin contacto directo con esta acción.

Circuito de potencia

Todos los diagramas eléctricos se dibujan en reposo, los interruptores están abiertos.

 Podemos decir que es la condición inicial, es necesario cerrar el interruptor principal (seccionador S).

 Nuestro motor no debe tener un arranque inesperado, el operador debe establecer cuando debe ponerse en marcha una máquina, (presionando el botón de arranque).

Circuito de control y circuito de potencia

Un control de motores tiene 2 circuitos uno de control y otro de potencia, en el primero que trabaja con bajo voltaje, interactúa el operario.

Aquí ya le he incluido un contacto normalmente cerrado en serie con la bobina, es del relevador de sobrecarga,  en caso de presentarse una sobrecarga (over load) se abra y para el funcionamiento de forma automática.

De forma automática significa que su disparo no lo controla el operador.

El relevador de sobrecarga va abajo del contactor, al conjunto se le denomina arrancador termomagnético.

Arrancador

Tres de los contactos del contactor, son más robustos (grandes), para identificarlos los llamamos contactos principales o polos, son los que permiten la conexión y desconexión del motor eléctrico.

El contactor puede tener en sus polos extintores de arco,  esto disminuye  el daño generado en los contactos  al interrumpir un circuito.

El contactor tiene al menos un contacto auxiliar, recordemos al que va en paralelo con el botón de arranque en el circuito de control.

Esta serie continuara

El sistema de control con mando con botones de arranque y paro, es fundamental para el diseño de controles con niveles de seguridad superior.

En la próxima entrega analizaremos el funcionamiento básico, y algunas formas de mejoramiento, generadas en el trabajo industrial.

miércoles, 10 de noviembre de 2021

Tablero de control eléctrico

El tablero de control eléctrico es un armario donde se concentra  el equipamiento para el motor eléctrico, los dispositivos de seccionamiento,  conmutación, y protección.

Tablero de control eléctrico

El seccionamiento permite un aislamiento eléctrico, se utilizan interruptores para desconectar la energía eléctrica,  y poder realizar la manipulación con seguridad de las instalaciones de las máquinas.

Hay seccionadores con  y sin fusibles.

La norma internacional IEC 947-3 define “que pueden abrir o cerrar circuitos cuando están sin carga”.

El término sin carga indica que es, sin el motor trabajando, es decir la máquina apagada.

También pueden incorporarse medios de bloque (candado).

Dispositivos de seccionamiento

Los dispositivos de conmutación realizan la conexión y desconexión,  de la alimentación al motor eléctrico, lo realizan en una sola maniobra y tienen poder de corte de energía eléctrica.

El contactor se diseña para este fin, es un interruptor electromagnético, que por acción de electroimán abre o cierra contactos.

Dispositivo de conmutación

Los dispositivos de  protección cortan la energía eléctrica ante sobre intensidades anómalas.

Los cortocircuitos se suelen proteger con fusibles, o interruptores termomagnéticos.

De suma importancia  también son las llamadas sobrecargas, una sobrecarga es pequeño aumento de corriente, que puede tener origen mecánico o eléctrico.

Dispositivo de protección contra sobrecarga

De origen mecánico pueden ser falta de lubricación, mala alineación de bandas.

De origen eléctrico variación de tensión de alimentación.

Los aumentos de corriente sobrecalientan al motor  acortando su vida útil, las sobre corrientes si no se limitan pueden propiciar incendios en las instalaciones.


Equipamiento para motor

El equipamiento del motor proporciona un funcionamiento confiable, un ambiente de seguridad que debe percibir el operador, al que debemos incluirle  controles amigables.


Esta serie continuara 

Las regulaciones técnicas y recomendaciones de fabricante, son  aspectos de primer orden que abordaremos en la próxima entrega.