Lab 2 Sistema de mandos Electricos Riva Percy, Walter Romero.docx

SISTEMAS DE MANDOS ELÉCTRICOS ´´TABLERO DE AUTOMATIZACION PARA UN COMPRESOR ESTACIONARIO´´

Laboratorio 2  Alumno: Percy Riva Quispe Walter Romero Sanchez

Sección: A

2018- I

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INDICE I.INTRODUCCIÓN I. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………….....……..…… pag.3 II. OBJETIVOS………………………………………………………………………………………….…..……. pag.4

III.PLANTEAMIENTO III. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ………………………………………………………........…. pag.4 ..... pag.4 IV.PROCEDIMIENTOS IV. PROCEDIMIENTOS………………………………………………………………………………….........

PLANIFICACIÓN…………………………………………………………………………………...….. pag.8 CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS…………………….………………………………………….…….. pag.9 ESQUEMAS (FUERZA, CONTROL, UBICACIÓN, BORNAS ) ………………….…….. pag.10 LISTA DE MATERIALES (VALORIZACIÓN)……………………………………………….… pag.14 PRUEBAS (EN VACIO Y CON CARGA, DETECCIÓN DE FALLAS) ……………….…. pag.15

…………………………………………………………..… ……………..… pag.15 PRESENTACIÓN FINAL (TABLERO)…………………………………………… ………………………………………………………………………………………….… …………………….… pag.16 V. CONCLUSIONES……………………………………………………………………

VI.RECOMENDACIONES VI. RECOMENDACIONES………………………………………………………………………………….… pag.17

.. VII. BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………………... pag.17

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I.

INTRODUCCIÓN

Un compresor es una máquina encargada de proporcionar la energía neumática requerida por un sistema de trabajo, en el mercado laboral se pueden encontrar y observar diversos tipos de compresores que varían ligeramente en su forma, pero todos tienen la misma función, que es la de aspirar el aire que se encuentra en nuestro medio y por mecanismos internos comprimirlo hasta llegar a la presión de trabajo especificada por el sistema de utilización de la industria. La presión ejercida por un compresor de aire varía según el tiempo que este viene operando, para eso veremos la implementación de un sistema automatizado donde podremos ver como esta presión una vez llega a su límite superior ( 7,3 bar )el mismo sistema apagara el motor y viceversa cuando llegue la presión a su límite ( 4 bar ) inferior volverá a encender el motor, se podrá observar también los dispositivos de seguridad implementados y cómo actúan en el sistema identificando todo tipo de fallas siendo señaladas por unos pilotos luminosos, sirviéndonos como base nuestro software CADE-SIMU para poder desarrollar nuestro plano que nos servirá como guía para poder implementar el tablero de automatización para un compresor estacionario.

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I.

OBJETIVOS 

Interpretar las condiciones de funcionamiento de un sistema.



Diseñar creativamente un tablero de automatización en base a la lógica cableada.



Gestionar los recursos materiales para la realización de un tablero de automatización.



Realizar el montaje de equipos y cablear un tablero de automatización aplicando normas técnicas y reglamentos de seguridad.



Realizar pruebas y poner en servicio un tablero de automatización.



Trabajar eficazmente en equipo.

II. FUNDAMENTO TEORICO Compresor de aire estacionario

Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tales como gases y vapores. Esto se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido, en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir.  Al igual que las bombas, los compresores también desplazan fluidos, pero a diferencia de las primeras que son máquinas hidráulicas, éstos son máquinas térmicas, ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre un cambio apreciable de densidad y, generalmente, también de temperatura; a diferencia de los ventiladores y los sopladores, los cuales impulsan fluidos compresibles, pero no aumentan su presión, densidad o temperatura de manera considerable.

Aplicaciones Los compresores son ampliamente utilizados en la actualidad en campos de la ingeniería y hacen posible nuestro modo de vida por razones como: 



Son una parte importante de muchos sistemas de refrigeración y se encuentran en cada refrigerador casero. Se encuentran en sistemas de generación de energía eléctrica, tal como lo es el Ciclo Brayton.

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



Se encuentran en el interior de muchos motores de avión, como lo son los turborreactores, y hacen posible su funcionamiento. Se pueden comprimir gases para la red de alimentación de sistemas neumáticos.

En la siguiente imagen tenemos un compresor que se asemeja por las características que presenta al que realizamos en el laboratorio.

II.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El planteamiento del problema que se realiza en el laboratorio son las siguientes:

1.

Interpretar las condiciones de funcionamiento del compresor estacionario.

2.

Dibujar los esquemas: desarrollado, cuadro de situación y de bornas.

3.

Seleccionar los equipos y materiales necesarios para elaborar el tablero.

4.

Montar los materiales auxiliares de cableado y conexionado.

5.

Probar y montar los equipos de automatización.

6.

Realizar el cableado del circuito de fuerza.

7.

Realizar el cableado del circuito de control.

8.

Realizar pruebas y poner en operación el tablero.

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III.

PROCEDIMIENTOS

I. ESPECIFICACIONES

DE

FUNCIONAMIENTO

DEL

COMPRESOR ESTACIONARIO: 1. CONSIDERACIONES A. Motor: Motor trifásico asíncrono de rotor en cortocircuito, de 24 HP, 220 V / 380 V, 61 A / 35 A, 3490 rpm.

B. Dispositivos de mando: a) Pulsador de parada S1Q Para apagar el sistema compresor.

b) Pulsador de arranque S2Q Para poner en funcionamiento el sistema compresor.

c) Interruptor unipolar S3Q Interruptor de volquete para carga y descarga del compresor.

d) Pulsador para prueba S4Q Permite probar el estado de las lámparas de señalización.

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e) Termostato de parada del compresor S5Q Desconecta el sistema compresor cuando la temperatura del aire que sale del elemento compresor sobrepasa los 100°C.

f) Presostato de aire S6Q Conecta el compresor si la presión baja de 4 bar y lo desconecta si la presión sobrepasa los 7,3 bar.

g) Contacto auxiliar del relé térmico F2F Desconecta el sistema compresor cuando el motor se sobrecarga.

C. Dispositivos actuadores: a) Contactor K1M Contactor en línea.

b) Contactor K2M Contactor para conexión en estrella.

c) Contactor K3M Contactor para conexión en triángulo.

d) Válvula solenoide de carga Y1A Permite abrir y cerrar la válvula de descarga del compresor.

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D. Dispositivos de señalización: a) Lámpara de señalización H1H Señaliza que el sistema está con tensión.

b) Lámpara de señalización H2H Señaliza la operación del motor.

c) Lámpara de señalización H3H Señaliza una falla por sobrecarga en el motor.

d) Lámpara de señalización H4H Señaliza una falla por alta temperatura del aire en la salida del elemento compresor.

2. CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO A. Tensión del circuito de mando La tensión del circuito de mando debe ser de 24 V AC.

B. Sistema de aire, aceite y refrigeración El aire aspirado a través del filtro (AF) en el elemento compresor (E) se comprime. El aire comprimido y aceite pasan a través de la válvula de retención (CV) al depósito de aire/separador de aceite (AR) donde se separa la mezcla de aire/aceite. El aire es descargado a través de la válvula de salida (AV) por vía de la válvula de presión mínima (Vp), el refrigerador de aire (Ca) y el colector de agua (MT).

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El aire a presión fuerza al aceite desde el depósito de aire (AR) a través del refrigerador (Co), filtro (OF), restrictor (Rf1) y válvula de cierre de aceite (Vs) al elemento compresor (E) y los puntos de lubricación. El aire de refrigeración lo genera un ventilador (FN).Sistema de descarga

El sistema de descarga de conexión-desconexión va mandado por un presostato de aire. El sistema regula la producción de aire según el consumo y mantiene la presión de la red dentro de los límites preseleccionados superior e inferior de la presión de trabajo (presiones de descarga y carga).

Si el consumo de aire es inferior a la capacidad del compresor, la presión de la red aumentará.

Cuando la presión de la red alcance la de descarga, el contacto del presostato de aire (S6) se abre desenergizando la válvula solenoide (Y1). Por eso se cierra la válvula de descarga (UV) y se abre la de ventilación (VV). La producción de aire se detiene (salida del 0%), el compresor marcha en vacío.

Cuando la presión de la red baje a la de carga, el contacto del presostato de aire se cierra, energizando de nuevo la válvula solenoide. La válvula de descarga se abre y se cierra la de ventilación. Se reanuda la producción de aire (salida del 100%).

C. Secuencia de conexión y desconexión 

El sistema se deberá energizar mediante un interruptor termomagnético Q1M.



 Al presionar el pulsador de arranque S2Q, de debe activar un contactor auxiliar K4A para mantener energizado el circuito de mando.



 Activado el contactor auxiliar K4A, el motor deberá arrancar en

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 

estrella- triángulo.  Al funcionar el motor en conexión triángulo, se activará la válvula solenoide de carga Y1A si, el interruptor de volquete S3Q está en posición de carga (cerrado) y, además, la presión en el compresor es mínima.



Cuando la presión en el compresor alcance el valor máximo, se desactivará la válvula solenoide de carga Y1A y el motor se detendrá después de haber funcionado ininterrumpidamente en vacío durante 230 seg.



 Al presionar el pulsador de parada S1Q, se desactivará el contactor auxiliar K4A, con lo cual, se desactivará el circuito eléctrico del compresor.

D. Fallas Una falla por sobrecarga en el motor o por alta temperatura en el aire de salida del elemento compresor, desactivará el contactor auxiliar K4A, con lo cual, se desconectará el circuito eléctrico del compresor.

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PLANIFICACIÓN Para la realización de este proyecto (funcionamiento del compresor estacionario) se consideraron las siguientes actividades en el orden siguiente:

N

Percy Riva

ACTIVIDADES

01 Interpretación y diseño del esquema de

Walter Romero

Tiempo Fijado (Horas)

X

X

1½

02 Listado de equipos y herramientas.

X

X

½

03 Revisión

X

X

¼

04 Montaje de los equipos en el tablero.

X

X

½

05 Cableado del circuito de fuerza y mando

X

X

fuerza y mando.

de los funcionamiento).

equipos

(correcto

5½ 06 Prueba de funcionamiento del circuito de

X

X

-

mando.

¼ 07 Conexión del motor y prueba del circuito de

x

X

fuerza.

¼

08 Conexión del compresor y sus sensores. Pruebas preliminares

X

X

½

Pruebas finales

X

X

¼

X

x

¼

09 10

11 Limpieza del lugar de trabajo y devolución de equipos.

TOTAL DE HORAS

9¾

11

CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS: Motor 24HP, 220V, 380V, 61A - 35A, 3490RPM.

IN =61A 

FUSIBLES (F1F).

3 Fusibles Cilíndricos tipo aM tipo 22×58 de 63A. Teniendo como tensión nominal 61A se pondrá 3 fusibles de 63A. 

CONTACTORES (K1M  – K3M).

IKM−KM = √ IN3 = 61A √ 3 IKM−KM =35,21A   

K1M 01 contactor de categoría AC3, 220V, 40A, 2NA + 2NC. K3M 01 contactor de categoría AC3, 220V, 40A, 2NA + 1NC.

CONTACTOR (K2M).

IKM = I3N = 61A 3 IKM =20,33A  

K2M 01 contactor de categoría AC3, 220V, 32A, 1NA + 1NC.

RELE TERMICO (F2F).

61A] IFF = [0,8 √ IN3  a 1,2 √ IN3]=[0,8 61A  a 1,2 √ 3 √ 3 IFF = 28,17 a 42,36A. 

01 relé térmico, con zona de regulación de 28 a 40A, 220V (1NC)

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ESQUEMA DE FUERZA DEL TABLERO DE CONTROL

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ESQUEMA DE MANDO DEL TABLERO DE CONTROL

14

CUADRO DE SITUACIÓN DE LOS EQUIPOS DEL TABLERO DE CONTROL

15

BORNAS

16

LISTA DE MATERIALES (VALORIZACIÓN)

17

PRUEBAS (EN VACIO Y CON CARGA, DETECCIÓN DE FALLAS) PRESENTACIÓN FINAL (TABLERO)

VIII. CONCLUSIONES

1. Al diseñar el tablero de automatización no ayuda a desarrollarnos a buscar una solución a los problemas, y dar un resultado. 2. El automatismo es una capacidad que debemos desarrollar en nosotros para poder dar así soluciones a problemas de la vida diaria. 3. La capacidad de una persona reside en la solución de un problema utilizando el menor número de componentes para así aminorar costos económicos.

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IX. RECOMENDACIONES 



Se recomienda realizar un buen circuito de simulación antes armar para no tener inconveniencias ya que esto nos servirá de guía. es recomendable antes de iniciar el proyecto revisar su operación de cada componente que se vaya a usar con la ayuda del multímetro, para tener la seguridad de su funcionamiento.

X. BIBLIOGRAFIA

1. http://www.madisa.com/producto/equipo-ligero/compresores/compresortornillo/compresor-estacionario-100-200hp 2. http://www.clif-tecno.com.ar/compresores.htm 3. http://www.directindustry.es/fabricante-industrial/compresor-estacionario149206.html

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XI.

RUBRICA

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