Manual de Electromec- Básica-COSAPI

ELECTROMECÁNICA BÁSICA

MEDICIONES ELÉCTRICAS

MÓDULO 02

1CURSO ELECTROMECÁNICA BÁSICA

MANUAL DE INFORMACIÓN TÉCNICA

ELECTROMECÁNICA BÁSICA

1. OBJETIVO DEL MÓDULO Luego de este módulo el participante será capaz identificar circuitos básicos y realizar las mediciones eléctricas como voltaje, amperaje, resistencia y potencia, siguiendo las especificaciones técnicas y respetando las normas de seguridad. OBJETIVOS ESPECIFICOS • Promover el desarrollo de capacidades para utilizar las herramientas que se utilizan en la rama de la electricidad, los elementos que intervienen en la ley de OHM en forma teórica, siguiendo procedimientos técnicos y respetando las reglamentaciones establecidas. • Promover el desarrollo de capacidades para identificar resistencias eléctricas, siguiendo procedimientos técnicos y respetando las reglamentaciones establecidas. • Promover el desarrollo de capacidades para realizar circuitos en paralelo, siguiendo procedimientos técnicos y respetando las reglamentaciones establecidas. • Promover el desarrollo de capacidades para, realizar circuitos en serie siguiendo procedimientos técnicos y respetando las reglamentaciones establecidas. • Promover el desarrollo de capacidades para identificar los circuitos mixtos, siguiendo procedimientos técnicos y respetando las reglamentaciones establecidas.

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2. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS Los equipos y herramientas que utilizaremos en este módulo son los siguientes:

Equipos de seguridad Constituyen el equipo de seguridad individual y colectiva de uso obligatorio en trabajos de mecánica

Voltímetro Es un dispositivo que se utiliza para medir el voltaje entre dos puntos de un circuito eléctrico. Los voltímetros están constituidos por un galvanómetro sensible que se conecta en serie a una resistencia extra de mayor valor. Para poder realizar la medición del voltaje, ambos puntos deben encontrarse de forma paralela. En otras palabras, encontrarse en derivación sobre los puntos cuya medición queremos realizar. Debido a lo anterior, el voltímetro debe contar con una resistencia interna lo más alta posible, de modo que su consumo sea bajo, para que no haya errores en la medición del voltaje.

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Amperímetro Es un instrumento usado para medir la intensidad de la corriente, expresada en amperios y sus submúltiplos: el miliamperio y microamperio. Los usos dependen del tipo de corriente: continua o alterna, a cada una de las cuales le corresponde una bobina

EL AMPERÍMETRO Es un galvanómetro con una resistencia paralela. La resistencia de estos instrumentos es menor a 1 ohmio, con la finalidad de que la corriente no disminuya al realizar las mediciones del circuito energizado. La conexión del amperímetro siempre es en serie con el circuito por medir. Se debe tener un aproximado de la corriente que se va a medir ya que si es mayor que la escala del instrumento lo puede

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independiente que se encuentra en el interior del instrumento.

dañar. Por lo tanto la corriente debe ser menor a la escala del amperímetro.

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Multitester Es un instrumento de medición electrónico, cuya función es medir corriente continua, tensión alterna y continua, resistencia y continuidad. Existen en el mercado algunos con capacidades especiales como medición de capacitancia, frecuencia y temperatura.

Pinza voltiamperimétrica Es un instrumento versátil, capaz de medir la corriente eléctrica sin quitar el aislamiento del cable, además de tener la opción de un voltímetro incorporado. La pinza voltiamperimétrica solo se emplea para efectuar mediciones en corriente alterna. Sus componentes son:

Pinza o tenaza: Son dos piezas metálicas, recubiertas por un material aislante, que se mantienen unidas por la acción de un resorte. Una de las piezas es móvil y se separa de la parte fija mediante un botón o palanca.

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Escala: Con varias graduaciones o alcances. La escala pintada de rojo mide el voltaje y la pintada de negro mide el amperaje.

Selector de escala: Permite elegir la escala adecuada a la medida de voltaje o de amperaje que se desea realizar. Puede estar ubicado en el frente del aparato o en la parte posterior y se mueve por medio de una palanca o un elemento giratorio. Palanca abrepinzas: Es la encargada de abrir las pinzas o tenazas al presionarla con la mano. La pinza voltiamperimétrica mide la corriente eléctrica alterna sin necesidad de interrumpir el circuito ni de quitarle el aislante a los conductores. Megóhmetro Es un instrumento que determina la resistencia de aislamiento existente en un conductor o sistema de tierra. Funciona sobre la base de la generación temporal de una sobrecorriente eléctrica, la cual se aplica al sistema hasta que se rompe su aislamiento al establecerse un arco eléctrico.

Este instrumento pertenece al tipo de los ohmiómetros, en los que el valor de la resistencia que se mide se registra directamente sobre una escala y esta indicación es independiente de la tensión. Consta de dos partes principales: • Un generador de corriente continua que suministra la corriente para llevar a cabo la medición. • El mecanismo del instrumento por medio del cual se mide el valor de la resistencia que se busca.

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ELECTROMECÁNICA BÁSICA Telurómetro Es un equipo profesional que sirve para efectuar mediciones en sistemas de puesta a tierra, en parámetros de voltaje y resistencia. Las mediciones de la puesta a tierra y la resistividad del terreno tienen por objeto garantizar la seguridad de los equipos y los usuarios. El método usado para medir la resistividad del terreno consiste en colocar electrodos distanciados seis metros uno de otro, a una misma profundidad de penetración. Las mediciones dependerán de la distancia entre electrodos y de la resistividad del terreno. Por el contrario, no dependen en forma apreciable del tamaño y del material de los electrodos, aunque sí dependen de la clase de contacto que se haga con la tierra.

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ELECTROMECÁNICA BÁSICA 3. CONOCIMIENTOS TÉCNICOS Definición de Electricidad La electricidad es un fenómeno físico cuya energía se manifiesta en: movimientos mecánicos, efectos luminosos, cambios de temperaturas, etc. Es un agente natural o artificial que se desarrolla por: • frotamiento, • acción química, • presión, etc. Se manifiesta en el rayo, en atracciones o repulsiones entre los cuerpos, en descomposiciones químicas y en conmociones en los organismos de los seres vivos. Definición Ley de Ohm Cuando por una resistencia eléctrica "R", circula una corriente "I", se produce en ella una caída de tensión "V" entre los extremos de la resistencia cuyo valor viene dado por: En el Sistema Internacional I viene dado en Amperios, V en Voltios y R en Ohmios.

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. Definición de corriente Eléctrica La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones en el interior del material.

La unidad de medida es el amperio(A) Definición de Voltaje El voltaje es la diferencia de potencial eléctrico hay entre dos puntos, como el trabajo que se realiza para trasladar una carga positiva de un punto a otro. La unidad de medida es el voltio (V)

Definición de resistencia eléctrica Es la oposición que ofrece un conductor a ser atravesado por la corriente eléctrica. La unidad de medida es el ohmio (Ω)

Identificación de las resistencias de carbón Las resistencias o resistores es un elemento eléctrico que se usa para limitar el paso de la corriente estas resistencias se identifican por medio de un código de Colores como se muestra en el grafico

Código

Colores Negro Marrón Rojo Naranja Amarillo Verde Azul Violeta Gris Blanco Oro Plata Sin color

de

colores

1ª Cifra 1 2 3 4 5 6 7 8 9

2ª Cifra 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Multiplicador Tolerancia 0 x 10 1% 2 x 10 2% 3 x 10 x 104 x 105 0.5% 6 x 10 x 107 x 108 x 109 x 10-1 5% x 10-2 10% 20%

• • Ejemplo:

•

Si los colores son: ( Marrón - Negro - Rojo - Oro ) su valor en ohmios es: 1 0x 1005 Tolerancia de 5% • • •

% =

1000

= 1K

5 bandas de colores También hay resistencias con 5 bandas de colores, la única diferencia

respecto a la tabla anterior, es qué la tercera banda es la 3ª Cifra, el •

resto sigue igual.

•

Circuito Electrico Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada.

Tipos de circuitos eléctricos

Circuito en serie

Circuito en paralelo

Circuito mixto Circuito con una ampolleta en paralelo con dos en serie

Circuito con dos pilas en paralelo

CONDUCTORES ELÉCTRICOS

Este concepto se aplica a los cables capaces de conducir o transmitir energía eléctrica.

Un conductor para instalaciones eléctricas domiciliarias está formado por un conductor de cobre que puede ser de una o varias hebras y por un recubrimiento aislante.

Los conductores eléctricos de una hebra se llaman alambres y los conductores de varias hebras se llaman cables.

TABLA: CALIBRE Y CAPACIDAD DE CORRIENTE EN CONDUCTORES AWG

DIÁMETRO ESPESOR MASA (PESO) CALIBRE CANTIDAD DE NOMINAL (mm) NOMINAL (mm) RESISTENCIA NOMINAL Total AWG ALAMBRES ELÉCTRICA kg/km Alambre Cable Aislamiento Nylon 14 1 1,630 N.A 0,38 0,10 18 8,45 12 1 2,054 N.A 0,38 0,10 29 5,31 10 1 2,588 N.A 0,51 0,10 47 3,34 8 1 3,264 N.A 0,76 0,13 74 2,10 12 7 0,775 2,32 0,38 0,10 19 5,31 10 7 0,978 2,93 0,51 0,10 30 3,34 8 7 1,234 3,70 Datos sujetos a tolerancia de manufactura.

0,76

0,13

48

2,10

CAPACIDAD DE CORRIENTE AMPERIOS 25 30 40 55 30 40 55

POZOS A TIERRA Un pozo a tierra es la parte del sistema eléctrico que se utiliza en el suelo para dispersar corrientes no deseadas en el sistema, aprovechando que la tierra es el elemento que menor resistencia tiene al paso de la corriente eléctrica. Un sistema puesto a tierra garantiza la integridad física de quienes operan los equipos eléctricos. Evita voltajes peligrosos entre estructuras, equipos y el terreno durante fallas o condiciones normales de operación. Dispersa pequeñas corrientes provenientes de los equipos electrónicos.

1.- tapa o registro del pozo 2.-varillas de cobre electrolítico 3.-conector de cobre 4.-alimentador principal 5.-perfil del terreno natural 6.-tierra cernida o de cultivo 7.-tierra natural del suelo El alimentador principal realiza la conexión física a tierra de los equipos eléctricos y electrónicos

DATOS DE RESISTIVIDAD DE SUELOS TÍPICOS MATERIAL RESISTIVIDAD (ohmmetro) Permafrost Asfalto Seco 3500 - 4000 Asfalto Mojado 2*10 e6 - 30*10e6 Concreto Seco 10000 - 6 * 10 e6 Concreto Mojado 1200-28000 Compuesto GAP seco 21-100 Compuesto GAP con 30% de agua en 0.032 masa 0.015

1. PROCEDIMIENTOS TÉCNICOS Mediciones Eléctricas Medición de corrientes El multímetro también se puede utilizar como amperímetro o para medir la corriente en una rama de un circuito (la unidad de la corriente es el Amperio(A)). El amperímetro debe conectarse enserie en el circuito como lo muestran las Figuras. La resistencia interna del multímetro en esta modalidad, como la de todo amperímetro, es muy pequeña para que no modifique el circuito significativamente. Igual que el voltímetro, el amperímetro puede ser usado para medir corrientes en circuitos de corriente directa o de corriente alterna; igualmente, se debe seleccionar la opción deseada, escoger la escala y colocar las puntas de prueba apropiadamente.

Medición de Voltajes El voltímetro debe conectarse en paralelo en el circuito, porque su resistencia interna es muy grande, de tal manera que la corriente que pasa a través de él es muy pequeña, y su presencia no modifica significativamente el circuito.

Medición de Resistencias Otra de las aplicaciones comunes del multímetro es usarlo como ohmímetro; es decir, para medir la resistencia de un elemento eléctrico. La unidad de resistencia es Ohm (Ω). Para medir resistencia, debe conectarse como lo indican las Figuras. El ohmímetro nunca debe conectarse a un circuito con la fuente de energía activada y la resistencia que se quiere conocer debe ser aislada del circuito para medirla.

HABILITACIÓN DE ELECTRODUCTOS

MÓDULO 03

1. OBJETIVO DEL MÓDULO Luego de este módulo el participante será capaz de colaborar en la habilitación y el tendido de electro ductos para el montaje electromecánico, además de interactuar con el operario realizando labores básicas como tomar medidas de longitud, siguiendo las especificaciones técnicas y respetando las normas de seguridad.

Objetivos Específicos: •Promover el desarrollo de capacidades para medir elementos y ambientes, con distintos instrumentos de medida, siguiendo procedimientos técnicos y respetando las reglamentaciones establecidas. •Promover el desarrollo de capacidades para trazar sobre superficies planas, siguiendo procedimientos técnicos y respetando las reglamentaciones establecidas. •Promover el desarrollo de capacidades para identificar los materiales necesarios para el doblado de electro ductos, siguiendo procedimientos técnicos y respetando las reglamentaciones establecidas.

2. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS Entre las herramientas y equipos que se utilizan para hacer las instalaciones eléctricas dentro de una zona industrial, mina, y también en instalaciones domiciliarias. Se requieren que tengan aislamiento para evitar el riesgo de electrocución.

A continuación se presentan las herramientas y máquinas que están involucradas en el siguiente módulo: ALICATES PARA ELECTRICIDAD DESCRIPCIÓN - Los alicates son herramientas manuales diseñadas para sujetar, doblar o cortar. Los de electricista además se encuentran recubiertos por fundas aislantes que protegen contra el shock eléctrico. - Los alicates constan de las siguientes partes: Quijadas o pinzas, filo cortador o punta de distintas formas, tornillo de sujeción y mango aislado. CLASES: Alicate universal Alicate de punta Alicate de corte

USOS Utilizados para sujetar, aprisionar, doblar y cortar. Alicates aislados VDE, son los utilizados para trabajar en componentes con corriente eléctrica activa. A continuación se presentan las herramientas y máquinas que están involucradas en el siguiente módulo:

Alicate pelacables DESTORNILLADORES

USOS -

Utilizados

solamente

para

ajustar

y

desajustar

tornillos.

DOBLADORA DE TUBOS

Arco de sierra Es un equipo de corte que recibe a la hoja de sierra. La hoja de sierra usada para cortar acero tiene 18 dientes por pulgada y la usada para el corte de bronce tiene 24 dientes por pulgada. Está provisto de un mango y de un brazo extensible para poder usar hojas de 10" y 12". La hoja se sujeta al brazo mediante fijadores, uno de ellos es regulable con el objeto de facilitar el ajuste.

CALIBRADOR: VERNIER El calibrador vernier es uno de los instrumentos mecánicos para medición lineal de exteriores, medición de interiores y de profundidades

Flexometro (wincha) Instrumento que consta de una caja metálica o de plástico donde despliega un fuelle de acero flexible, en el cual se encuentran dos escalas de medida, las cuales usualmente son el sistema ingles en pulgadas y el sistema internacional en metros Regla metálica Herramienta de medida que sirve para realizar trazado plano su contorno ofrece una rectitud excelente para este propósito

Regla graduada Es una lamina de acero, generalmente inoxidable, usada para medir longitudes. Esta graduada en unidades del sistema métrico y el sistema ingles.

Las reglas de acero para el uso en talleres mecánicos tienen escala en milímetros o en pulgadas

La división mas fina es de medio milímetro o el treintaidosavo de pulgada .La escala empieza en el borde de la recta

LAPIZ METALICO (RAYADOR) Utilizado para realizar líneas y/o marcas en el área de trabajo

3. CONOCIMIENTOS TÉCNICOS Sistema Internacional de Medidas El Sistema Internacional de Unidades, abreviado SI, Se llama también sistema internacional de medidas, es el sistema de unidades más usualmente conocido Junto con el antiguo sistema métrico decimal, el SI también es conocido como sistema métrico, especialmente en las naciones en las que aún no se ha implantado para su uso cotidiano. El Sistema Internacional de Unidades está formado hoy por dos clases de unidades: unidades básicas o fundamentales y unidades derivadas. Unidades básicas El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas, también denominadas unidades fundamentales. De la combinación de las siete unidades fundamentales se obtienen todas las unidades derivadas. Factores de conversión del SI al sistema Americano Magnitud utilizada = Longitud (L) 1” = 2,540 cm = 25,40 mm 1´ Pie (ft) = 12 pulg. = 30,48 cm = 0,3048 m 1 Yarda (yd) = 3 pies 1 mm = 0,03937 pulg = 0,00328 pies

Principios de Trazado ¿Qué significa trazar? Es el traslado a la pieza de trabajo las cotas de dibujo o los datos indicados por medio del trazado de líneas. Permite: • •

Fabricar piezas de trabajo con medida justa. Comprobar durante el trabajo.

Una superficie de referencia Es la superficie de la pieza de trabajo a la que se refieren las demás.

Medio de trabajo

Clases de trazado Como se sabe, el trazado consiste en marcar sobre la superficie de la pieza o material en bruto el contorno del trabajo a realizarse, incluyendo la posición de los ejes de las superficies circulares y las líneas auxiliares que se crean oportunas Trazado plano Es el que se efectúa sobre la superficie plana. Forma parte de este tipo el trazado, en calderería, sobre chapas y planchas, y, a veces, el trazado para mecanización cuando se ha de trazar una cara de la pieza (como por ejemplo, en una pieza que se va a taladrar).

Trazado al aire Cuando los elementos pertenecen a diferentes planos

Que es Escala? La escala es la relación entre las dimensiones del mapa y las dimensiones reales de la superficie que se representa. Por ejemplo, la escala 1:100.000 indica que un centímetro en el mapa representa un kilómetro real (100.000 veces mayor). Cuanto más grande sea la superficie representada, más grande será la escala. El mapa topográfico español, por ejemplo, presenta una escala 1:50.000. Tipos de escala Si el numerador de esta fracción es mayor que el denominador, se trata de una escala de AMPLIACIÓN, y será de REDUCCIÓN en caso contrario. La escala 1:1 corresponde a un objeto dibujado a su tamaño real ESCALA NATURAL. El doblado de tubos El acero es una aleación de hierro y carbono, cuyas propiedades especiales son la dureza y la elasticidad. Es un material de gran importancia industrial, por emplearse en la fabricación de estructuras metálicas, herramientas y maquinaria. Una de los usos más comunes del acero es la fabricación de tubos de acero.Los tubos de acero tienen múltiples aplicaciones. En muchos casos los tubos de acero requieren ser doblados para así cumplir su función. Los tubos doblados se utilizan generalmente para usos estructurales, decorativos o como medios de transporte de fluidos o gases. Algunos ejemplos de uso de tubo doblado son: • • • • • • • • • • • •

Tubos para bicicletas Tubos para muebles Tubos para barras de ejercicio Tubos para conducción de agua Tubos para automóviles Tubos para boilers Tubos para intercambiadores de calor Tubos para lámparas /instalación de equipos Tubos para exhibidores Tubos para estructuras metálicas Tubos para barras de autobús Tubos para estructuras livianas

Tubo conduit- flexible de acero (metálico) El tubo conduit flexible de acero está fabricado a base de cintas galvanizadas y unidas entre sí a presión en forma helicoidal este es utilizado para la conexión de motores para evitar que las vibraciones se transmitan a las cajas de conexión y canalizaciones y cuando se hacen instalaciones en área donde se dificultan los dobleces. El doblado de tubos Los tubos de acero tienen múltiples aplicaciones. En muchos casos los tubos de acero requieren ser doblados para así cumplir su función.

Para la solución de este tipo de doblez aplicamos conocimientos básicos de trigonometría, teorema de Pitágoras y longitud de circunferencia. 1. Teorema de Pitágoras B = √ C2 – A2 C B

A FORMULAS A = √C2 –B2

C = √ A2 + B 2

2.-Principios básicos de trigonometría Al calcular el descentro de tuberías por medio de la Trigonometría, él montador de tuberías empleara las seis funciones (llamadas técnicamente funciones trigonométricas) del ángulo de montaje estas funciones son: Seno = altura / recorrido Coseno = tramo / recorrido Tangente = altura / tramo Cotangente = tramo / altura Secante = recorrido/ tramo Cosecante = recorrido / altura 3.Longitud de circunferencia LC = π.D

o Lc = 2π.r

En general tenemos la siguiente fórmula:

Donde:

L c = r.α.0.0174

Lc = Longitud de circunferencia

L c = Longitud de circunferencia

Π = 3.1416

r = radio del circulo

D = diámetro del circulo

α = ángulo del sector circular

r = radio del circulo

0.0174 = constante

Bandejas para cables. Las bandejas o pasos de cable son conjuntos prefabricados en secciones rectas que se pueden unir para formar sistemas de canalizaciones en general se tienen disponibles tres tipos de bandejas para cables. Bandejas de paso. Tienen un fondo continuo, ya sea ventilado o no ventilado y con anchos estándar de 15, 22, 30 y 60 cm, este tipo se usa cuando los conductores son pequeños y requieren de un transporte completo. riel lateral conductores Bandejas tipo escalera. Estas son de construcción muy sencilla consisten de dos rieles laterales unidos o conectados por barrotes individuales, por lo general se usan como soporte para los cables de potencia se fabrican en anchos estándar de 15, 22, 30, 45, 60 y 75 cm de materiales de acero y aluminio. Bandejas tipo canal. Estas están constituidas de una sección de canal ventilada se usan por lo general para soportar cables de potencia sencillos, múltiples o bien varios cables de control, se fabrican de acero o aluminio con anchos de 7.5 o 10 cm. Canalizaciones superficiales.

Las canalizaciones superficiales se fabrican en distintas formas en el tipo metálico y no metálico se usan generalmente en lugares secos no expuestos en la humedad y tienen conectores y herejes de distintos tipos para dar prácticamente todas las formas deseables en las instalaciones eléctricas. Se pueden montar en pared, techo o piso según la necesidad.

Dobladoras

Características curvadora. La curvadora como si misma no es más que un cilindro a modo de gato (parecido al de un coche) sujeta y anclada a un soporte, en el cual mediante un tope, diferentes piezas que se ajustan entre sí y la presión que ejerce esta sobre el tubo produzcan su doblado. La máquina está construida con normas especiales y materiales de primera calidad, estando sus piezas perfectamente trabajadas y ajustadas entre sí. Él embolo de trabajo, rectificado y bañado en cromo duro, es del sistema llamado de embolo buzo va completamente bañado en aceite y tanto este como su cilindro de alojamiento están construidos en acero. La cabeza es de latón de alta resistencia forjado en aceita. La tuerca posterior o soporte de placas es de fundición perlitica de alta resistencia. Existen gran variedad de curvadoras dependiendo de la precisión requerida, y la cantidad de tubos que tenga que

4.- PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS Conversión de pulgadas a milímetros Caso 1: Convertir pulgadas enteras en milímetros. Para convertir la pulgada en milímetro se multiplica por 25.4 mm por la cantidad d pulgadas a convertir Ejemplo: Convertir 3” en milímetros 25.4 3 = 76.2 mm Caso 2: Convertir fracción de pulgada a milímetros El numeral de la fracción se multiplica por 25.4 mm y el resultado se divide entre el denominador. Ejemplo: Convertir

= 15.875 mm

a milímetros

Luego

= 15.875 mm

Caso 3 Convertir pulgada entera y fracción a milímetros Se convierte el quebrado mixto en una fracción impropia y luego se procede como el caso 2. Ejemplo: Convertir 1 1

= =

en milímetros

= = 44.45 mm

Caso 4 Convertir milímetros a pulgadas Para convertir milímetros a pulgadas, Ejemplo: Convertir 9.525 mm a pulgadas

=

=

=

PROCESO DE EJECUCION EN ELTRAZADO 1. Pinte la cara de la pieza OBSERVACIONES • La cara debe estar limpio, liso y libre de grasa. • La cara se puede pintar con tiza, pintura, etc. 2. Marque los puntos, por donde van a pasar las rectas

3. Apoye la escuadra de tope en la cara de referencia

4. Trace con el rayador las rectas haciéndolas pasar por los puntos marcados

OBSERVACIONES • Los trazos deben ser líneas, nítidas y hechas una sola vez • Para trazar rectas oblicuas se procede la la misma manera, utilizando el goniómetro

• Para efectuar operaciones de desbaste en piezas de fundición, los trazos deben ser punteados con granete

COMO HALLAR UN ANGULO NO CONOCIDO EN ELECTRODUCTOS Ejemplo si la longitud de la altura es de 10 pulgadas. Y su recorrido es de 20 pulgadas ¿Cuál será el ángulo de este desplazamiento? Si utilizamos como referencia las funciones trigonométricas Seno = altura / recorrido Coseno = tramo / recorrido Tangente = altura / tramo Cotangente = tramo / altura Secante = recorrido/ tramo Cosecante = recorrido / altura Las funciones más adecuadas son la función seno y la cosecante Seno = altura /recorrido = 10/20 = 0.5

Arco seno = 0.5 = 30° Cosecante = recorrido / altura = 20 /10 = 2 Arco cosecante = 2 = 30° COMO HALLAR LA LONGITUD DE UN LADO NO CONOCIDO El desplazamiento considerado tiene un ángulo de 30°, el tramo(A) es de 10 pulgadas y el recorrido(C) es de 20 pulgadas ¿Cuál será la longitud del lado de la proyección? TEOREMA DE PITAGORAS FORMULAS C B

A

A = √C2 –B2 B = √ C2 – A2 C = √ A2 + B 2 B = √C2 + A2 = √202 – 102 = √400 – 100 √300 = 17.32

B = 17 = 5/16 “

ARRANQUE UN MOTOR ELECTRICO POR CONTACTOR CUARTO MODULO

1.-OBJETIVO GENERAL Luego de este modulo el participante estará en condiciones de reconocer y utilizar las diferentes herramientas y equipos que intervienen en el arranque de un motor por contactor así mismo poder diferenciar los circuitos de fuerza y circuitos de mando, siguiendo las especificaciones técnicas y respetando las normas de seguridad.

1. OBJETIVO DEL MÓDULO Luego de este módulo el participante será capaz de realizar labores básicas en durante el alineamiento y nivelación de un motor eléctrico, siguiendo las especificaciones técnicas y respetando las normas de seguridad. OBJETIVOS ESPECIFICOS

•

Promover el desarrollo de capacidades para identificar las diferentes herramientas que intervienen en una nivelación de una maquina/equipo respetando las regulaciones establecidas.

•

Promover el desarrollo de capacidades para seleccionar los diferentes elementos de nivelación siguiendo los procedimientos y respetando las regulaciones establecidas.

•

Identificar las características principales de un motor eléctrico mediante la lectura de la placa metálica localizada en todo motor

HERRAMIENTAS y EQUIPOS Entre las herramientas y equipos que se utilizan para hacer las instalaciones eléctricas dentro de una zona industrial, mina, y también en instalaciones domiciliarias. Se requieren que tengan aislamiento para evitar el riesgo de electrocución. A continuación se presentan las herramientas y máquinas que están involucradas en el siguiente módulo: Alicates para electricidad Descripción - Los alicates son herramientas manuales diseñadas para sujetar, doblar o cortar. Los de electricista además se encuentran recubiertos por fundas aislantes que protegen contra el shock eléctrico. - Los alicates constan de las siguientes partes: Quijadas o pinzas, filo cortador o punta de distintas formas, tornillo de sujeción y mango aislado. Clases: Alicate universal Alicate de punta Alicate de corte

Usos - Utilizados para sujetar, aprisionar, doblar y cortar. -Alicates aislados VDE, son los utilizados para trabajar en componentes con corriente eléctrica activa.

Alicate pelacables DESTORNILLADORES

Usos - Utilizados solamente para ajustar y desajustar tornillos.

Pinza Amperimetrica

Instrumento que permite medir la intensidad de corriente CC.CA

Multimetro Analogico y/o digital Instrumento de medición que permite leer intensidades, tensiones y resistencias

Pulsador Elemento que permite el paso o interrupción de la corriente mientras es accionado. Cuando ya no se actúa sobre él vuelve a su posición de reposo Puede ser el contacto normalmente cerrado en reposo NC, o con el contacto normalmente abierto NA .Consta del botón pulsador; una lámina conductora que establece contacto con los dos terminales al oprimir el botón y un muelle que hace recobrar a la lámina su posición primitiva al cesar la presión sobre el botón pulsador. Es un dispositivo electro-mecánico de mando, que actúa de forma similar a un interruptor, y puede ser gobernado a distancia, a través del electroimán que lleva incorporado.

Contactor

Relé térmico Estos relés tripolares están destinados a proteger Circuitos y motores contra sobrecargas los cortes de fase y los arranques y calados del motor. El rearme puede ser manual o automático

Un disyuntor magneto-térmico monofásico bipolar Es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de la corriente que por el actúa excede de un determinado valor o en el que se ha o Producido un cortocircuito con el objetivo de no causar daños a los equipos eléctricos. A diferencia de los fusibles, que deben ser reemplazados tras un único uso, el disyuntor puede ser rearmado una vez localizado y reparado el daño

que causo el disparo o desactivación automática

3.-CONOCIMIENTOS TECNICOS Definición de motor eléctrico

Un motor eléctrico es una máquina con una gama indescriptible de utilidades. En principio un motor eléctrico se utiliza para convertir una energía eléctrica en una energía mecánica.

Dos principios físicos relacionados entre sí sirven de base al funcionamiento de los motores. • El primero es el principio de la inducción descubierto por el científico e inventor británico Michael Faraday en 1831. Si un conductor se mueve a través de un campo magnético, o si está situado en las proximidades de un circuito de conducción fijo cuya intensidad puede variar, se establece o se induce una corriente en el conductor. • El principio opuesto a éste fue observado en 1820 por el físico francés André Marie Ampere. Si una corriente pasaba a través de un conductor dentro de un campo magnético, éste ejercía una fuerza mecánica sobre el conductor. Un motor eléctrico puede funcionar en cualquier posición de montaje y en ambientes de todo tipo: húmedos, con gases corrosivos, con materias sólidas en suspensión (polvo, aserrín), etc. Tiene dimensiones reducidas y es sencillo de instalar y de operar. Su funcionamiento es seguro y uniforme, con un costo inicial relativamente bajo, un alto rendimiento y un reducido costo de operación.

DATOS IMPORTANTES A CONSIDERAR EN UNA PLACA DEL MOTOR Marca: Procedencia: Tipo: Potencia:

Voltaje: Fases Ciclos RPM:

PARTES QUE CONSTITUYEN UN MOTOR ELÉCTRICO

El principio de funcionamiento de los motores Asincrónicos está basado en la producción de un campo magnético giratorio. Consideremos un imán permanente A y un disco de cobre que pueda girar alrededor de un eje B. Cuando el imán movido por un artificio cualquiera, gira, el campo producido gira igualmente y barre el disco. Este es recorrido ahora por corrientes inducidas debido a la rotación del campo magnético creado por el imán. Estas corrientes reaccionan sobre el campo dando un par motor suficiente para vencer el par resistente debido a los rozamientos y provocar la rotación del disco. El sentido de

Rotación, indicado por la ley de Lenz, tiende a oponerse a la variación del campo magnético que a dado origen a las corrientes. El disco es pues movido en el sentido del campo giratorio y por eso este tipo de motor se llama Asíncrono. En el caso del motor de jaula de ardilla las barras metálicas que constituyen la jaula de ardilla están cortadas por el campo giratorio producido por el estator, lo que origina corrientes inducidas intensas. Estas reaccionan sobre el campo giratorio dando un Par motor que provoca la rotación de la jaula. •Rotor El rotor está formado por chapas magnéticas, barras conductoras y aletas de ventilación, tal como lo muestra la figura anterior. Este está constituido por tres partes principales •Núcleo: formado por una maqueta de láminas o chapas de hierro de elevada calidad magnética. •Eje: sobre el cual va ajustado el paquete de chapas. •Arrollamiento o “jaula de ardilla” : consiste en una serie de barras de cobre de gran sección alojada en sendas ranuras axiales practicadas en la periferia

•Estator El estator tiene como finalidad principal sustentar las piezas polares, las bobinas de campo y cierra el circuito magnético de la máquina. Contiene una pesada carcaza de acero o fundición dentro de la cual está metido a presión un núcleo de chapas, de dos arrollamientos de hilos de cobre aislado alojado en las ranuras y llamado respectivamente arrollamiento principal o de trabajo y arrollamiento auxiliar o de arranque.

Del núcleo y unidas en corto circuito mediante dos gruesos aros de cobre, situados en cada extremo de núcleo.

•Carcasa Por lo general de acero fundido, sirve de soporte y protege todos los elementos del motor.

•Tapas o escudos Tienen por objetivo principal para proteger el rotor de un posible contacto con el estator, además de sustentar los rodamientos o

cojinetes que a su vez sirven de sustentación y de sistema de giro del rotor. Los dos cojinetes cumplen las siguientes funciones; sostener el

peso del rotor, mantener exactamente entrado en el interior del estator, permitir el giro con la mínima fricción y evitar que el rotor llegue a rozar con el estator.

•

Espárragos de sujeción del motor:

Son cuatro, con hilos en cada extremo. El principal objetivo es montar dar apriete al conjunto centradamente.

Consideraciones para instalar un motor Las máquinas eléctricas deben ser instaladas en Locales que permitan fácil acceso para inspección

y mantenimiento, principalmente en lo referente a Los cojinetes (re lubricación) e inspección de las

Escobillas. Si la atmósfera es húmeda, corrosiva o contiene Partículas abrasivas, es importante asegurar el Correcto grado de protección. La instalación de motores donde existen vapores, Gases, polvaredas peligrosas, inflamables o Combustibles ofreciendo posibilidad de fuego o Explosión, debe ser hecha de acuerdo con las normas establecidas

Recomendaciones para su instalacion Normas ABNT NBR, NEC-Art.500 (National Electrical Code) y UL-674 (Underwriter's Laboratories Inc.) • .En ninguna circunstancia los motores podrán ser Cubiertos por cajas u otras coberturas que puedan Impedir o disminuir la libre circulación del aire de Ventilación. • Las máquinas dotadas de ventilación externa Deben quedarse, como mínimo, a 50 mm de Altura del piso a fin de dejar pasar el aire. • Las aberturas de entrada y salida de aire jamás Deberán ser obstruidas o disminuidas por objetos, Paredes, pilares, etc. • El ambiente en el local de la instalación deberá Tener condiciones de renovar el aire a orden de 20m³ por minuto para cada 100kW de potencia de la máquina.

Contactor Es un aparato eléctrico gobernado a distancia que está compuesto por una

Parte electromecánica y una parte mecánica una vez activado, conecta la línea eléctrica con un receptor (motor, radiador, maquina eléctrica ascensor etc.) Interviene en toda instalación con motores para la puesta en marcha y el control de parada y cambios de velocidad. Cierra y abre circuitos,

merced al desplazamiento mecánico de una pieza que es atraída por un campo electromagnético creado

Por una bobina alimentada por corriente alterna o continúa Tipos de contactor -Por su alimentación -corriente Continua CC -corriente Alterna CA -Por su Utilización -contactos Principales -Contactos Auxiliares -Por su Número de polos -Monofásicos -Bifásicos -Trifásicos -Polifásicos Partes del contactor Bobina.- es la encargada de producir el campo magnético que acciona la armadura y por tanto los contactos. Cuando la bobina es recorrida por una corriente eléctrica crea un campo magnético con su atracción correspondiente quedando la culata del electroimán dentro de este campo magnético ,siendo atraída y tras si los contactos principales de trabajo.

CONTACTOS PRINCIPALES También llamados de trabajo Son los encargados de conmutar la carga con la línea dependiendo de los polos los contactos pueden ser unipolares, bipolares de los contactos principales suelen ser en la mayoría de los casos contactos normalmente abiertos (NO) algunos contactores disponen de contactos principales normalmente

cerrados este tipo de contactos se les conoce con el nombre de interruptor y sus bornes se designan con la letra R los

CONTACTOS SECUNDARIOS

contactos principales se designan con las letras L1 (1) L2 (3) L3 (5) Las partes del contactor que se conectan a la línea; y con las letras T1 (2) T2 (4) T3 (6) Para la parte del contacto que se conecta con la carga.

Los contactos auxiliares de mando pueden ser abiertos o cerrados en reposo o en trabajo, trabajan al ser accionados, el contactor mediante la bobina uno de los contactos abiertos en reposo son los encargados de la realimentación de la bobina se conectan en paralelo con el pulsador de puesta en marcha. Los contactos auxiliares solo aparecen en el esquema de mando aunque Eventualmente pueden figurar en el principal tienen una numeración para saber si son contactos abiertos cerrados, instantáneos o temporales.

SIMBOLOGIA ELECTRICA BASICA Símbolos del contactor Circuito de fuerza:

Circuito de mando: Bobina

Contactos auxiliares

Símbolo del interruptor mono polar

Símbolos del interruptor magneto térmico tripolar

Símbolos del pulsador Pulsador de marcha: Pulsador de parada:

Pulsador de doble cámara:

Símbolos del relé térmico Circuito de fuerza: Circuito de mando:

Motor Asíncrono Trifásico con rotor en corto circuito (de Jaula)

CIRCUITOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS EN UNA INSTALACIÓN DE UN MOTOR ELÉCTRICO

En arranque por contactores eléctricos se distinguen tres tipos de Circuitos • Circuito de fuerza • Circuito de mando • Circuito de conexiones Como ejemplo veamos estos tres circuitos correspondientes al siguiente montaje Motor trifásico Alimentado por contactor accionado ´mediante interruptor protección por relé térmico Circuito de fuerza.- En este circuito se conecta directamente el motor eléctrico, como su nombre lo indica soporta la carga de arranque.

L1,L2 y L3 corresponden con las tres fases R,S y T de la corriente alterna trifásica que alimenta el circuito En cuanto al motor se trata de un motor asíncrono trifásico que deberá estar conectado en estrella o triangulo según sea necesario Es conveniente indicar las letras o números correspondientes a los terminales de cada mecanismo

CIRCUITO DE MANDO

En este tipo de circuito se utiliza para accionar todos elementos de mando como relé, contactor, temporizadores etc.

CIRCUITO DE CONEXIONES Uniendo en un solo esquema el circuito de fuerza y el de maniobras obtenemos el circuito de conexiones. En el podemos ver con claridad cómo se conectan los elementos de la instalación El Circuito de maniobras es el que estará sometido a la menor tensión posible Teniendo en cuenta que el receptor de este circuito es la bobina (A1, A2) del contactor la intensidad que circulara por el será muy inferior a la del circuito de fuerza, por lo tanto la sección de los conductores puede ser inferior a la del circuito anterior

DENOMINACION DE LOS COMPONENTES Para la identificación de los componentes se utilizara letras mayúsculas las más usuales son las siguientes: • • • • • • •

F fusible K contactor L línea M motor Q interruptor magneto térmico S pulsador X cuadro eléctrico

Las letras se colocaran a la izquierda del elemento asignado cuando exista más de un elemento de la misma clase, se añadirá una cifra progresiva (de izquierda a derecha según se representen estos elementos en el esquema).La designación de un elemento que aparece representado en el circuito de mando debe ser el mismo.

4.- PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS 1.-Arranque de un motor trifásico. Mando con interruptor mono polar CIRCUITO DE FUERZA

CIRCUITO DE MANDO

ARRANQUE DE UN MOTOR TRIFASICO CON PULSADORES DE MARCHA Y PARO CIRCUITO DE FUERZA

CIRCUITO DE MANDO

EMPALMES ELECTRICOS

Empalme Unión Western Este empalme se utiliza cuando en una instalación se requiere prolongar alguna línea y solo se puede hacer con alambre sólido. Proceso de ejecución: 1. Pelar las puntas de cada cable en forma escalonada, en una longitud igual a 20 veces su diámetro.

2. Iniciar el enrollamiento de los dos conductores de la parte superior, reforzando previamente los hilos de cada conductor. Cruzar los conductores de la parte superior de la unión, de tal manera que queden como en el siguiente esquema:

Empalme Derivación simple Este empalme se utiliza cuando en una instalación se deriva una línea. Proceso de ejecución: 1. Pelar las puntas del cable que se va a derivar en forma escalonada, en una longitud igual a 30 veces su diámetro. 2. Realizar dos cortes escalonados sobre el conductor principal. Estos cortes deben ser de 15 veces el diámetro del cable.

3. Iniciar el enrollamiento de los conductores, reforzando previamente los hilos de cada conductor. Colocar el conductor sobre un corte y enrollarlo con los dedos, como si se tratara de una derivación sencilla en alambre.

El cableado del sistema debe ser confiable y sostenible en el tiempo, para garantizar su óptimo funcionamiento.