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PRINCIPIOS DE ELECTRICIDAD ELECTRÓNICA Y NEUMÁTICA.

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1 PRINCIPIOS DE ELECTRICIDAD ELECTRÓNICA Y NEUMÁTICA

2 ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA La electricidad es el área que se encarga del estudio del comportamiento e interacción de las cargas eléctricas. Se puede obtener a través de: Inducción Procesos electroquímicos Calor Luz

3 VARIABLES ELECTRICAS VOLTAJE O TENSIÓN: Es la fuerza necesaria para empujar los electrones a través de un circuito. Se mide en VOLTIOS (V) Alessandro Volta Físico Italiano 1745 – 1827 Voltaje Alterno:caracterizado por cambiar de polaridad, es suministrado por todo tipo de generador, se denota como: AC ACV V~

4 v Central Eléctrica Subestación v Transformador 115 – 220 v 220 – 440 v Hogar Industria

5 SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGIA TRIFÁSICA Se utiliza para la Generación: De 4 a 13.2KV Transformación: (Elevación) De 110KV a 500KV Transporte: De 110KV a 500KV Distribución: (Reducción) De 13.2KV o 7.6KV Consumo típico en redes eléctricas Industriales y Comerciales: 440V, 220V, 115V

6 SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGIA MONOFÁSICA Utilizada principalmente para el consumo en redes residenciales y algunos sectores comerciales Sus valores típicos son 115V y 220V Se llama monofásica trifilar ya que desde las líneas primarias se toma una fase y a partir de un transformador se divide en dos líneas vivas, cada una de 110V respecto al Neutro.

7 Continuación tipos de voltaje Voltaje Directo: caracterizado por no cambiar de valor, es constante; suministrado por todo tipo de Pilas, Baterías y fuentes rectificadoras; se denota como: DC DCV V --

8 CORRIENTE ELÉCTRICA Es el movimiento de electrones, Impulsados por un voltaje solicitados por un tipo de carga. Su unidad es el AMPERIO (A). André Marie Ampere Científico Francés (1775 – 1836). La corriente es una consecuencia de un voltaje aplicado a una carga. La cantidad de amperios dependerán del trabajo a realizar por esta.

9 RIESGOS DE LA CORRIENTE EN EL CUERPO De 0 A a 8 mA: No hay Efecto Alguno De 8 mA a 15 mA: Ligero Cosquilleo De 15 mA a 25 mA: Choque eléctrico sin pérdida de capacidad motriz. De 25 mA a 35 mA: Choque eléctrico doloroso con posible pérdida de capacidad motriz. De 35 mA a 50 mA: Dificultad para respirar. De 50 mA a 100 mA: Fibrilación del Corazón. De 100 mA a 200 mA: Quemaduras 1º, 2º y 3 grado.

10 RESISTENCIA ELECTRICA Propiedad que presentan todos los materiales para oponerse al paso de la corriente eléctrica. Su unidad de medida es el OHMIO (Ω) Georg Simon Ohm Científico alemán (1787 – 1854).

11 OTRA FORMA DE RESISTENCIA Se presenta por la longitud y calibre de los conductores. Típicamente en los devanados o inducidos tales como: Solenoides Transformadores Motores Balastos

12 POTENCIA ELECTRICA Es el trabajo realizado por la corriente eléctrica en una unidad de tiempo; de otra forma es la transformación de la energía eléctrica a otro tipo de energía. Su unidad de medida es el VATIO (W) o el CABALLO DE FUERZA (HP) James Watt Científico Ingles (1736 – 1819). La potencia eléctrica se divide en tres tipos: Potencia Nominal o Aparente (Volta Amperios) Potencia Activa o Real (Vatios o H.P) Potencia Reactiva (Volta Amperios Reactivos)

13 TRANSFORMACIONES TIPICAS DE LA CORRIENTE ELECTRICA Energía Lumínica Energía Calórica Energía Mecánica Campos Magnéticos Campos Electrostáticos

14 FACTOR DE POTENCIA Relación entre la Potencia Activa y la Nominal. Valor ideal = 1 (Unidad Asimétrica) Valor mínimo residencial =0.90 A nivel industrial si la potencia Reactiva alcanza la mitad o más de lo que se ha producido en potencia Activa se empezara a cobrar la primera se empezará.

15 CIRCUITO SERIE Es una trayectoria de elementos (resistencias) que se caracteriza porque están unidos uno a continuación del otro. La corriente en este circuito es la misma para todos los elementos.

16 CIRCUITO PARALELO En este caso los elementos se encuentran uno al frente del otro. Por lo cual la corriente que pasa por cada resistencia puede ser diferente. El voltaje es el mismo en cada elemento.

17 CIRCUITO SERIE - PARALELO (MIXTO) Es una combinación de un circuito serie con un circuito paralelo. En consecuencia cada elemento tendrá las características eléctricas de acuerdo a su forma de conexión.

18 ESTADOS DE LOS CIRCUITOS

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20 LEYES FUNDAMENTALES

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22 MANEJO DEL MULTÍMETRO O TESTER MEDICIÓN DE VOLTAJE Identificar tipo de voltaje: Perilla en la Escala mayor del rango; si no se aprecia el valor bajar de escala gradualmente. Punta ROJA Ubicarla en Punta NEGRA ubicarla en Se mide en PARALELO

23 MANEJO DEL MULTÍMETRO O TESTER MEDICIÓN DE CORRIENTE Identificar tipo de voltaje: Perilla en la Escala mayor del rango; si no se aprecia el valor bajar de escala gradualmente. Punta ROJA Ubicarla en Punta NEGRA ubicarla en Se mide en SERIE

24 MANEJO DEL MULTÍMETRO O TESTER MEDICIÓN DE RESISTENCIA Dispositivo sin alimentación Perilla en la Escala mayor del rango; si no se aprecia el valor bajar de escala gradualmente. Punta ROJA Ubicarla en Punta NEGRA ubicarla en Se mide en Paralelo

25 MOTOR ELECTRICO Elemento que convierte energía eléctrica en energía mecánica por el principio de inducción electromagnética.

26 ESTRUCTURA DEL MOTOR El motor esta constituido por: ESTATOR: formado por paquetes de láminas de acero al silicio troquelados. Es una de las partes magnéticas del motor, esta constituida por láminas troqueladas en forma de ranuras con el objeto de que la bobina del estator pueda alojarse en dichas ranuras. En las ranuras del estator se alojan las bobinas del estator que pueden considerarse en forma análoga al transformador como el circuito primario.

27 ESTRUCTURA DEL MOTOR ROTOR: Es la parte móvil donde se induce el campo generado por el estator y por el fenómeno de atracción repulsión se produce el movimiento de este. Esta constituido por un árbol, Unos rodamientos además de su parte central que lo hace característico ya que puede ser Devanado: porque su bobinado esta devanado en las ranuras Jaula de Ardilla: el bobinado esta constituido por barras que se vacían sobre el rotor destinado para este fin, al fundirse en el rotor quedan unidas entre si en cortocircuito, en forma de jaula de ardilla.

28 MOTOR MONOFÁSICO 110V- 220V Caracterizado por tener el devanado de arranque dividido en dos secciones iguales. El circuito de arranque esta conformado por un devanado, un capacitor y un Interruptor centrífugo (Motores de Arranque con Capacitor) El devanado de arranque presentará mayor valor de resistencia que cualquiera de las secciones de trabajo. El capacitor es el elemento que se encarga de generar un atraso de el voltaje respecto a la corriente (90º) ofreciendo el par de arranque al motor.

29 CAPACITORES Electrolíticos: Diseñados para un trabajo intermitente de breve duración construido a partir de dos folios de aluminio separados por una capa de oxido de aluminio. Su valor oscila entre 2 y 800µF (Motores de Arranque con capacitor) Impregnación de Aceite: Diseñados para prestar un servicio permanente; construido a partir de varias hojas de papel impregnadas de aceite. Su valor oscila entre 2 y 50µF (Motores con capacitor permanente)

30 Interruptor Centrífugo Cumple con la misión de desconectar el arrollamiento de arranque cuando el rotor alcanza aproximadamente el 75% de su velocidad nominal.

31 ESQUEMAS DE MOTORES

32 Nº DE TERMINALES EXTERNAS Si un motor monofásico presenta solo dos terminales externas se alimenta a una sola tensión y no podrá realizarse inversión de marcha. Si presenta cuatro terminales se alimenta a una sola tensión y podrá realizarse inversión de marcha Si presenta seis terminales externas podrá alimentarse a dos tensiones distintas (110V – 220V) y podrá realizarse la inversión de marcha

33 CONEXIÓN DE MOTORES

34 La inversión de marcha consiste en el intercambio de las terminales del circuito de arranque (T8y T5)

35 CONEXIÓN DE MOTORES La inversión de marcha consiste en el intercambio de las terminales del circuito de arranque (T8y T5)

36 MOTOR TRIFÁSICO Fabricados en diversas potencias, caracterizados por una velocidad más constante y con elevado par de arranque; algunos de ellos trabajan a dos tensiones distintas.

37 CONSTITUCIÓN Los motores trifásicos no soportan elementos auxiliares de arranque como capacitor, escobillas o interruptor centrífugo; posee tres devanados con iguales características físicas como eléctricas, donde uno de ellos sirve como elemento de arranque.

38 SERVOMOTORES Un Servo es un tipo de motor que tiene un eje de rendimiento controlado. Este puede ser llevado a posiciones angulares específicas al enviar una señal codificada.

39 CONTROL DEL SERVOMOTOR Para controlar un servo se debe aplicar un pulso de duración y frecuencia específicos. todos los servos disponen de tres cables dos para alimentación y otro cable para aplicar el tren de pulsos de control que harán que el circuito de control diferencial interno ponga el servo en la posición indicada por la anchura del pulso.

40 SEÑAL DE CONTROL DEL SERVO La señal de control de un servo es suministrada por un circuito programado que lleva almacenado un PWM (Modulador de Ancho de Pulso). Básicamente una señal cuadrada que tiene diferentes tiempos en el ancho del plso.

41 MOTOR DE CAMPANA Caracterizado porque tanto el arranque, la velocidad y parada se realiza electrónicamente, siendo esta última la que le da su nombre ya que soporta una accesorio en forma de campana que genera un campo magnético y frena el rotor gradualmente.

42 MOTOR PASO A PASO En los motores paso a paso se puede regular la velocidad y la dirección de giro como en los convencionales pero tienen la gran diferencia de que se pueden dejar en una posición fija y se puede hacer un giro del número de grados o de vueltas que se requieran.

43 BASES NEUMÁTICAS La neumática se define como el área que utiliza el aire comprimido como medio de trabajo en la industria; aplicada desde la década del 50 y que ha contribuido al concepto de automatización de maquinaria y en consecuencia procesos. Presenta características como: Cantidad Transporte Acumulación Temperatura Velocidad Fuerza

44 SIMBOLOS SISTEMA DE GENERACIÓN

45 GENERACIÓN DE AIRE COMPRIMIDO COMPRESOR: Elemento que toma el aire de medio ambiente y eleva su presión

46 ACUMULADOR DE AIRE Elemento que amacena el aire proveniente del compresor, sirve además como refrigerador y evita las oscilaciones de presión en la red.

47 SECADOR DE AIRE Encargado de eliminar el exceso de humedad (Condensado del aire)

48 TIPOS DE SECADO

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50 UNIDAD DE MANTENIMIENTO Realiza el ultimo acondicionamiento del aire en el punto de trabajo

51 PARTES UNIDAD DE MANTENIMIENTO

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53 SISTEMA GENERACION DE AIRE

54 RED NEUMÁTICA

55 VÁLVULAS DE VIAS

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57 ACCIONAMIENTOS VÁLVULAS DE VÍAS

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59 VÁLVULAS 3/2

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64 EJEMPLOS VÁLVULAS DE VIAS

65 VÁLVULA 5/2

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67 EJEMPLOS VÁLVULAS DE VIAS

68 VÁLVULAS ANTIRRETORNO O BLOQUEO

69 VÁLVULAS REGULADORAS DE FLUJO

70 VÁLVULAS DE BLOQUEO

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72 VÁLVULA SELECTORA

73 VÁLVULA DE SIMULTANEIDAD

74 EJEMPLO VÁLVULA ANTIRRETORNO ESTRANGULACIÓN ANTIRRETORNO

75 EJEMPLOS VÁLVULAS ANTIRRETORNO SIMULTANEIDADTEMPORIZADORA

76 OTRAS VALVULAS Y SENSORES ESCAPE RÁPIDO V. DE SECUENCIA REGULADORA DE PRESIÓN

77 SENSORES INFRAROJO CAPACITIVO INDUCTIVO

78 ELECTROVÁLVULAS

79 ACCESORIOS

80 ACTUADORES LINEALES

81 CILINDRO DOBLE EFECTO

82 CILINDRO TANDEM

83 ACTUADORES LINEALES SIN VÁSTAGO SIMPLE EFECTO DOBLE EFECTO

84 ACTUADORES OSCILANTES Y ROTATIVOS

85 ACTUADOR OSCILANTE

86 ACTUADOR ROTATIVO

87 ESTRUCTURA DEL SISTEMA UN NEUMÁTICO

88 CONTROL CILINDRO SIMPLE EFECTO

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90 APLICACIÓN VALVULA 5/2

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92 VÁLVULA DE SECUENCIA

93

94 VÁLVULA TEMPORIZADORA

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96 NOMENCLATURA EN EL DIAGRAMA

97 CIRCUITOS NEUMÁTICOS

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