miércoles, 28 de diciembre de 2022

Sensor inductivo de formato miniatura

 El sensor inductivo de formato miniatura, es utilizado para detectar piezas pequeñas de manera fiable en espacios muy estrechos.


Sensor inductivo de formato miniatura

Los sensores inductivos  se utilizan detectan la presencia o ausencia de piezas máquina u objetos metálicos por inducción electromagnética.

 Al no tener contacto mecánico no sufren desgaste por fricción, además se diseñan para ser resistentes a los ambientes industriales, como el agua, la suciedad y las vibraciones. 

 La automatización y la mecatrónica demandan detectar piezas pequeñas con gran precisión en espacios estrechos, en respuesta los fabricantes diseñan sensores de dimensiones muy pequeñas.

Sensor inductivo miniatura

Los sensores miniatura permiten colocarlos en lugares y espacios donde antes era imposible.

 Se les ha incorporado la tecnología de conmutación ASIC.

 La tecnología ASIC (siglas del inglés Application Specific Integrated Circuit) utiliza módulo de circuito integrado de función específica.

  Gracias a ella se tiene funciones adicionales como las protecciones contra cortos circuitos, polaridad inversa y sobrecarga. Así como ajustes mediante LED y la detección de conmutación aumentada.

Sensores inductivos de conmutación aumentada

Con la conmutación aumentada, les permite tener tres veces más la distancia de detección.

Forma parte de los sensores inductivos activos ya que utiliza alimentación exterior


Detección de orificios en piñón de transportador de cadena 

Se pueden detectar un pequeño orificios en piñón de transportador de cadena para sincronizar sistema de velocidades en la industria del embalaje, o la detección de clavos en madera en la producción de palés de madera, entre otras muchas aplicaciones.

domingo, 25 de diciembre de 2022

Sensor de velocidad por reluctancia variable

 El sensor de velocidad por reluctancia variable, es utilizado para detectar posición y velocidad de un objetivo ferrosos adheridos a un eje giratorio.

Sensor de velocidad por reluctancia variable

La reluctancia es la resistencia que un circuito ofrece al paso de un flujo magnético.

 Un sensor de velocidad de reluctancia variable, “VRSS” (Variable Reluctance Speed Sensor) tiene un imán permanente que establece un campo magnético fijo y una bobina con un núcleo "pieza polar" que le permite extender el circuito magnético .

Principio de funcionamiento del sensor de velocidad por reluctancia variable

El principio de funcionamiento  utiliza la ley de inducción electromagnética de Faraday.

Se  une al eje giratorio  una rueda dentada de material ferroso, al que se le coloca cerca  un sensor,  al giro de la rueda se producen cambios en el campo magnético por la separación de material debido a sus dientes, y en la bobina del sensor se genera  un voltaje alterno. 

Símbolo del sensor de velocidad por reluctancia variable

Si el objetivo ferroso si este está en movimiento, el sensor percibe los cambios de fuerza del flujo magnético.

La frecuencia de la señal de salida es proporcional a la velocidad del objetivo en movimiento y la amplitud de la señal depende de la velocidad.

Sensor electromagnético y objetivo dentado

Es un sensor del tipo pasivos, ya que no requieren de una alimentación eléctrica externa, para generar su señal de salida.

Centro Mexicano Francés del Conalep en Gómez Palacio, Durango.

Forma parte de los sensores inductivos, pasivos y electromagnéticos su señal genera un voltaje alterno que es análogo a la velocidad y este valor puede ser utilizada en la unidad de control, para determinar la velocidad o longitud de algunas piezas.

lunes, 19 de diciembre de 2022

Disco generador de impulsos para el monitoreo de velocidad en transportadores industriales

 El disco generador de impulsos para el monitoreo de velocidad en transportadores industriales, va montado en un eje giratorio y proporcionan información de su movimiento.


Disco generador de impulsos para el monitoreo de velocidad en transportadores industriales

En los equipos como bandas trasportadoras, elevadores de cangilones y elevadores de tornillos entre otros, su velocidad debe ser supervisada para prevenir peligros o para mantener estándares de calidad en sus procesos.

Con estos fines se emplean “los interruptores de velocidad”. 

Generador de impulsos de velocidad de eje

 La rueda dentada se utilizó en la primera generación como objetivo de detección sin contacto. 

Los modernos interruptores de velocidad electrónicos dejaron la rueda dentada como objetivo

Pulser discs

Los modernos objetivos son discos pulsadores “pulser discs”, se fabrican de diversos materiales, como PVC, Naylon, acero inoxidable, y aluminio, a estos discos se les colocan imanes en la cara o en los bordes.

 Los discos pulsadores dan la información de entrada en los modernos "interruptores de velocidad de eje sin contacto".

domingo, 11 de diciembre de 2022

Circuito de control de motores con permiso de secuencia por velocidad

 Un circuito de control de motores con permiso de secuencia por velocidad autoriza poder poner en marcha un segundo transportador solo si el primero ha alcanzado la velocidad preestablecida.

Circuito de control de motores con secuencia por velocidad

La función principal es que ambos transportadores no se pongan al mismo tiempo en funcionamiento de arranque, para evitar un pico de corriente alto.

Control de motores con permiso de secuencia por interruptor de velocidad

Un sistema de alimentación utiliza dos bandas transportadoras, como requisito en el arranque primero funciona una banda, una vez que este alcanza su velocidad, puede ordenarse por medio de botón pulsador, el funcionamiento del segundo transportador.

Circuito de control de motores con secuencia por velocidad

 Un circuito de control de motores con secuencia por velocidad, pone en marcha de forma automática un segundo transportador una vez que el primero alcance una velocidad preestablecida.

Circuito de control de motores con secuencia por velocidad

La función principal es que ambos transportadores no se pongan al mismo tiempo en funcionamiento de arranque, para evitar un pico de corriente alto.

Control de motores con secuencia automática por velocidad

Un sistema de alimentación utiliza dos bandas transportadoras, como requisito una vez que el primer transportador alcanza su velocidad, el interruptor de velocidad autoriza la marcha automática del segundo transportador.

Control con detección de algunas fallas por disminución de velocidad

 Un control con detección de algunas fallas por disminución de velocidad, a causa de piezas flojas o banda rota, pueden realizarse utilizando un interruptor de velocidad.

Control con detección de algunas fallas en un transportador de banda

Las vibraciones, la temperatura, los esfuerzos mecánicos, los desgastes, son algunas de las variables que puedan crear problemas mayores, en el trabajo industrial un paro de un transportador genera gastos y paros no previstos.

Diagrama eléctrico de transportador con detección de disminución de velocidad

Las fallas suelen generar como respuesta disminución de la velocidad y esta ser detectada por un interruptor de velocidad.

Ciertas fallas que tal vez no sean percibidas por el ruido o por no ser visibles, un interruptor de velocidad las puede detectar.

viernes, 9 de diciembre de 2022

Circuito de control con anticambio rápido de giro del motor

 El circuito de control con anticambio rápido de giro del motor, emplea un interruptor de velocidad que impide la alimentación a contracorriente.

Circuito de control con anticambio rápido de giro del motor

En un circuito con inversión de giro, el ordenar un cambio de rotación rápido, aun cuando el motor gira en sentido contrario, se conoce como “cambio de giro a contramarcha”.

Cuando esto ocurre se demandan corrientes mayores a la corriente de arranque del motor, los esfuerzos mecánicos y el calor provocado acorta la vida del motor.

Anti-Plugging With Zero Speed Switch

El método de control “Anti-Plugging With Zero Speed Switch”, emplea un interruptor de velocidad, para impedir ordenar un cambio de sentido rápido de un motor eléctrico trifásico.

Anti-Plugging

Los contactos del interruptor de velocidad actúan como contactos eléctricos de enclavamiento por además proporcionan retardo al cierre.

Esto es que aun mandando a paro, si el eje del motor continúa girando no lo podemos enviar a girar en sentido contrario.

Las características son iguales si se ordena inicialmente en arranque en sentido inverso.

Centro Mexicano Francés del Conalep en Gómez Palacio, Durango.

En este artículo se contó con la valiosa colaboración del Ing. Sergio Elías Reyes Medina Instructor de Conalep Gómez Palacio.

miércoles, 7 de diciembre de 2022

Interruptor de velocidad cero

 Un interruptor de velocidad cero, hace alusión a la función de un interruptor de velocidad, que en el control ordena parar rápidamente cortando la alimentación a contracorriente en ausencia de la velocidad en su eje.

Interruptor de velocidad cero

En los controles de los motores eléctricos es común que al paro el eje del motor continúe girando, hasta que la inercia y la fricción hacen que disminuya su velocidad y se detenga.

 En algunos procesos industriales esto no es deseado.

 Existe un método llamado en inglés “Plugging whith zero switch”.

Tiene un circuito que se diseñó para que el motor gire en un solo sentido e interrumpir automáticamente la potencia de frenado a contracorriente cuando el motor se aproxima a la velocidad cero

 En este método el actor principal que actúa a la velocidad cero es un interruptor de velocidad electromecánico.  

 Analicemos el circuito.

Diagrama con Interruptor de velocidad cero

Se requiere un arrancador de marcha hacia adelante y atrás, si del que llamamos de cambio de giro.

Arranque de motor trifásico con Interruptor de velocidad electromecánico

Una vez alimentada la bobina “F” el motor arrancar hacia adelante.

El interruptor de velocidad se cierra para preparar la alimentación a contracorriente, gracias a que el arrancador tiene los enclavamientos (por contacto auxiliar y por enclavamiento mecánico entre bobinas) no se ordena que gire hacia atrás.

A la orden de paro, se aplica en los campos del estator contracorriente.

Paro de motor trifásico con Interruptor de velocidad cero

Cuando el motor se aproxima al paro, los contactos del interruptor de velocidad se abren, evitando el giro  del eje del motor de modo inverso.

Los contactos del interruptor de velocidad se pueden ajustar, en caso de existir la inercia de giro inverso.

Freno asíncrono a contracorriente
En el frenado asíncrono a contracorriente se asorbe una gran cantidad de energía que se transforma en calor, por lo que el motor debe tener un diseño especial, la corriente a contracorriente a la corriente de arranque.

 En la alimentación de energía a contra corriente se generan picos de esfuerzos de energía (mecánicos y eléctricos), en la alimentación, en protecciones, en cables, en mecanismos, etcétera. Que deben ser tomados en cuenta para soportarlos y no generen problemas.

lunes, 5 de diciembre de 2022

Interruptor de velocidad electromecánico

 El interruptor de velocidad electromecánico detecta rotación o dirección de rotación y se activa por fuerza centrífuga, se conecta de forma directa o indirecta al eje del motor eléctrico.

Interruptor de velocidad electromecánico

De los interruptores de velocidad, el tipo electromecánico es el que tiene la tecnología más simple.

Su actuar es mecánico abre o cierra contactos por la fuerza centrífuga.

El asegurar que un sistema trabaja correctamente en algunos procesos industriales requieren, el monitoreo del sentido de rotación o de la velocidad.

Las fallas eléctricas o mecánicas pueden originar la disminucion de velocidad del motor, y está afectar la calidad del producto.

Interruptor de velocidad en pieza giratoria

El fabricante recomienda un acoplamiento directo con coplee flexible, que permite movimiento entre eje con eje en línea, evitado que entre ello existan esfuerzos radiales.

 La marca Allen Bradley de Rockwell Automation presenta 4 modelos de montaje.

 Sin soporte, con Soporte, Brida de 3 orificios y Brida de 4 orificios. 

Speed Sensing Switches Allen Bradley

Se diseñan a una velocidad de detección mínima y a una velocidad máxima de trabajo, si se exponen a velocidades mayores que a la máxima de trabajo se pueden producir en el daño permanente.

 Aunque de fábrica ya vienen calibrados en cada lado cuenta con tornillo de ajuste uno para cada sentido de rotación, se puede ajustar la velocidad con una llave Allen.

 

Tabla de características del interruptor de velocidad

Estilo  con contactos normalmente abiertos

J

M

Estilo con contactos normalmente cerrados

K

R

Rango de velocidad RPM (operación del contacto)

15-80

50-1000

Velocidad máxima de operación  en RPM

1200

2000

Par motor máximo en  libras- pulgada

3.5

3.5

Aumento de temperatura °F

120

140

El simbolo de interruptor de velocidad (speed  switch) se identifican porque tienen flechas indicadoras solo rotación.

El sentido en México lo señalamos  con las letras iniciales americanas “F” derecho  (Forward) o “R” inverso (Reverse).

 El sentido convencional se hace con referencia viendo el eje del motor de frente y de acuerdo al sentido de las manecillas del reloj.

En los diagramas no vemos el eje vemos solo el simbolo, por lo que no en algunos diagramas no consideran necesariamente debe de considir con las manecillas del reloj, es decir que las flechas solo  indican el giro.


Símbolos empleados para interruptores de velocidad

En nuestro caso si consideramos el sentido de la flecha, considerando que con fines didácticos  proporciona información.

Existen con contactos normalmente abiertos (Normally Open) o contactos normalmente cerrados (Normally Closed).

Monitoreo del sentido de rotación

Si en un  transportador se disminuye su velocidad o se rompe la banda, pueden acumularse materiales y parar líneas de producción con daños económicos muy costosos.

Los interruptores de velocidad se pueden utilizar para detener el giro de máquinas de manera segura, cuando ocurra un desperfecto que involucra la detección de rotación o de velocidad, pueden incluso utilizarse para ordenar el paro máquina rapidamente.