Proyecto Terminado El Final
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
"AÑO DEL CENTENARIO DE MACHU PICCHU PARA EL MUNDO"
SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL
PROYECTO DE INNOVACIÓN PROBADOR DE RELÉ TÉRMICO (0-300A) Y CARGADOR DE BATERÍA REGULABLE (0-50A)
INTEGRANTES
: DAMIAN SANTISTEBAN ORLANDO : SOLIS GONZALES DEYCER
FAMILIA OCUPACIONAL : ELECTROTECNIA
ESPECILAIDAD
: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
SEMESTRE
: VI
INGRESO
: 2009-1
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
ÍNDICE Presentación…………………………………………………………………………………….4 Dedicatoria……………………………………………………………………………………...5 Agradecimiento………………………………………………………………………………….6 Introducción……………………………………………………………………………………...7 Presentación del aprendiz……………………………………………………………………..8-9 Anexo 6.8……………………………………………………………………………………...10-11 Denominación del proyecto……………………………………………………………………12 Antecedentes……………………………………………………………………………………13 Objetivos generales y específicos…………………………………………………………….14 Descripción del proyecto……………………………………………………………………….15 Justificación del proyecto………………………………………………………………………16 Teoría de los elementos………………………………………………………………………..17 Transformador…………………………………………………………………………………...17 Razón de voltaje de un transformador………………………………………………………..17 Razón de corriente de un transformador……………………………………………………..18 Razón de potencia de un transformador……………………………………………………...19 Razón de voltaje y corriente de un transformador…………………………………………...19 Perdidas en un transformador………………………………………………………………….20 Diac………………………………………………………………………………………………..20 Triac……………………………………………………………………………………………….21 Condensadores cerámicos……………………………………………………………………...21 Resistencias………………………………………………………………………………………22 Potenciómetro…………………………………………………………………………………….22 Amperímetro………………………………………………………………………………………23
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Diodos………………………………………………………………………………………23 Interruptor termo magnético……………………………………………………………..24 Contactor……………………………………………………………………………………24 Alambre para bobinado……………………………………………………………………25 Materiales aislantes………………………………………………………………………..25 Rele Termio………………………………………………………………………………….25 Plano de ubicación de la empresa……………………………………………………….27 Plano de ubicación del proyecto………………………………………………………….28 Esquema y diagrama del proyecto……………………………………………………….29 Leyenda………………………………………………………………………………………30 Proceso operacional………………………………………………………………………..21 Funcionamiento……………………………………………………………………………..32 Prueba del Rele Termio…………………………………………………………………….33 Nucleo de Hiero Silicoso……………………………………………………………………34 Cálculos……………………………………………………………………………………….35-43 Tabla de Conductores…………………………………………………………………….44 Tabla de Densidades Eléctricas………………………………………………………….45 Presupuesto de Materiales………………………………………………………………..46 Cronograma de Actividades……………………………………………………………..47 Conclusiones……………………………………………………………………………...48 Recomendaciones………………………………………………………………………..49 Anexos…………………………………………………………………………………….50
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PRESENTACIÓN
El documento que usted tiene en sus manos, ha sido elaborado esencialmente por la necesidad de contar con un texto que permita la información tecnológica y conocimientos teóricos referentes a un probador de relé térmico(0-300A) y cargador de batería regulable(0-50A); ya que en un país como el nuestro con múltiples problemas y con una dependencia económica y tecnológica, la actividad de un técnico electricista debe de estar orientado hacia un mejor aprovechamiento en los recursos propios para la solución de los requerimientos de la industria local y nacional. Es por este motivo que este documento ayudara en el reforzamiento de sus conocimientos gracias a un lenguaje simple, claro y coherente, con la finalidad de que usted señor lector pueda utilizar esta información como herramienta de trabajo.
Los aprendices
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DEDICATORIA
Este proyecto de innovación está dedicado en primer lugar a dios, porque ha estado con nosotros a cada paso que hemos dado, cuidándonos y dándonos fortaleza para seguir y realizar nuestras metas; a nuestros padres, quienes con mucho sacrifico y esmero han velado por nuestro bienestar y educación siendo un apoyo moral en todo momento y que han depositado su entera confianza en cada reto que se nos ha presentado y en los retos que nos hemos propuesto en realizar sin dudar en ningún solo momento de nuestra capacidad para lograrlos, muchas gracias padres. Los aprendices
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AGRADECIMIENTO
Nuestro profundo agradecimiento primero a dios por darnos la fortaleza necesaria y la plena constancia para cumplir nuestros objetivos propuestos por cada uno de nosotros, a nuestros padres por estar siempre con nosotros brindándonos ese apoyo continuo e incondicional para ser mejores en la sociedad. A nuestros instructores a quienes les debemos la gran parte de nuestros conocimientos, gracias por su paciencia y enseñanza plena hacia nosotros y finalmente un eterno agradecimiento a esta prestigiosa institución de senati y a las personas que nos apoyaron en la ejecución de este proyecto. Los aprendices
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INTRODUCCIÓN
Para realizar un tablero de automatismo industrial para cualquier tipo de arranque, se realizan cálculos para la obtención de los elementos como los relés térmicos. Con el trabajo y el tiempo de ejecución de esos tableros, los elementos empiezan a deteriorarse y la protección del relé térmico que tiene el motor ya no es igual, entonces se comienza a revisar los dispositivos y cambiarlos. Pero la gran pregunta que nos hacemos los técnicos electricista es ¿Cómo probar si un relé térmico está en buenas condiciones? Es por esto que el proyecto nace con la finalidad de mejorar el sistema de protección que cuentan los motores eléctricos de inducción y saber el estado de los relés térmicos. Esta es una herramienta tecnológica basada en la experiencia adquirida en la formación de técnicos electricistas del SENATI y la práctica ejecutada en las empresas o talleres. En la cuestión del cargador de batería es una cuestión adicional ya que los 12 o 13 voltios de salida del debando secundario del transformador se puede aprovechar y darle un uso beneficioso con las normas tecnológicas correspondientes.
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PRESENTACIÓN DEL APRENDIZ
INSTITUCION
: SENATI LAMBAYEQUE CAJAMARCA NORTE
PROGRAMA
: APRENDIZAJE DUAL
ESPECIALIDAD
FAMILIA OCUPACIONAL
APELLIDOS
: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
: ELECTROTECNIA
: SOLIS GONZALES
NOMBRE
: DEYCER
ID
: 262548
INGRESO
: 2009-1
SEMESTRES
: VI
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
PRESENTACION DEL APRENDIZ
INSTITUCION
: SENATI LAMBAYEQUE CAJAMARCA NORTE
PROGRAMA
: APRENDIZAJE DUAL
ESPECIALIDAD
FAMILIA OCUPACIONAL
APELLIDOS
: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
: ELECTROTECNIA
: DAMIAN SANTISTEBAN
NOMBRE
: ORLANDO
ID
: 356024
INGRESO
: 2009-1
SEMESTRES
: VI
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Señor: Wilber Hidrogo Tejada Cargo: Gerente Empresa: REMEIING Dirección: Pedro Ruiz N° 510-A PRESENTE De mi consideración: Es grato dirigirme a Ud. a fin de solicitar brinde las facilidades al Sr. Solis Gonzales Deycer Ingreso 20G9-I de la carrera Electricidad Industrial para la elaboración de su Proyecto de Innovación y/o Mejora de los Procesos de Producción o Servicios en las instalaciones de su empresa. Este proyecto se realizará con el propósito de desarrollar la capacidad innovadora del participante, así como de contribuir a la implementación de mejoras en la empresa donde realiza su práctica pre-profesional o la formación práctica. El participante, una vez concluido el proyecto lo presentará, con conocimiento del monitor de la empresa, al directivo de mayor nivel del área de trabajo para su apreciación y calificación; para tal efecto, utilizará la ficha de calificación del proyecto de innovación y/o mejora en la empresa, que se adjunta a la presente. El practicant debe presentar este proyecto como aspecto relevante de su formación profesional: EMPRESA-SENATI, siendo requisito para someterse a la Prueba Final de su Formación Profesional. Sin otro particular, aprovecho la oportunidad para reiterarle mi especial consideración. Atentamente.
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Señor: Wilber Hidrogo Tejada Cargo: Gerente Empresa: REMEIING Dirección: Pedro Ruiz N° 510-A PRESENTE De mi consideración: Es grato dirigirme a Ud. a fin de solicitar brinde las facilidades al Sr. Damian Santisteban Orlando Ingreso 20G9-I de la carrera Electricidad Industrial para la elaboración de su Proyecto de Innovación y/o Mejora de los Procesos de Producción o Servicios en las instalaciones de su empresa. Este proyecto se realizará con el propósito de desarrollar la capacidad innovadora del participante, así como de contribuir a la implementación de mejoras en la empresa donde realiza su práctica pre-profesional o la formación práctica. El participante, una vez concluido el proyecto lo presentará, con conocimiento del monitor de la empresa, al directivo de mayor nivel del área de trabajo para su apreciación y calificación; para tal efecto, utilizará la ficha de calificación del proyecto de innovación y/o mejora en la empresa, que se adjunta a la presente. El practicant debe presentar este proyecto como aspecto relevante de su formación profesional: EMPRESA-SENATI, siendo requisito para someterse a la Prueba Final de su Formación Profesional. Sin otro particular, aprovecho la oportunidad para reiterarle mi especial consideración. Atentamente.
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DENOMINACIÓN DEL PROYECTO DE INNOVACIÓN
PROBADOR DE RELÉ TÉRMICO DE (0-300A) Y CARGADOR DE BATERÍA REGULABLE DE(O-50A)
EMPRESA
: REMEI
DIRECCION
: PEDRO RUIZ 510-A
MONITOR
ESPECIALIDAD
: WILBERT IDROGO TEJADA
: ELECTRICIDAD INDUSTRIAL
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ANTECEDENTES
El motivo de ejecutar este proyecto de innovación nació de la necesidad de obtener un dispositivo que permita y facilite nuestro trabajo, ya que en el taller nos dedicamos al mantenimiento, diseño y ejecución de tableros de automatismo y también rebobinado de generadores. El problema que se presenta en el taller era que cuando llegaba un tablero de automatismo y al hacer el respectivo mantenimiento a los dispositivos de control no había un instrumento para determinar el estado de los relés térmicos y cuando se rebobinaba los generadores y al hacer la prueba no generaban tensión y se tenía que excitar con voltaje de corriente continua y se tenía que conseguir baterías. Por este motivo se creo conveniente de construir un probador de relé térmico (0-300A) y un cargador de batería regulable (0-50A) para probar el estado de los relés térmicos y a la vez excitar los generadores. Creemos que a medida que pase el tiempo y con las mejoras tecnológicas se mejoren aun mas este proyecto y así alcanzar su máximo empleo
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OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL:
Probador de relé térmico (0-300a) y cargador de batería regulable (0-50a). Al construir este probador de relé térmico y batería regulable, nos permite mejorar la protección de los motores asíncronos, excitar generadores cuando este pierde su campo remanente
OBJETIVO ESPECIFICO:
Proteger eficiente mente a los motores eléctricos.
Evitar paradas imprevistas en la producción
Satisfacer las necesidades de la empresa o taller.
Excitación de generadores por perdidas del campo remanente.
Cargar baterías.
Tener más ingresos
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DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
El presente proyecto consiste en realizar un probador de relé térmico (0-300A) y cargador de batería regulable (0-50A). Este proyecto está compuesto básicamente por un transformador monofásico, siendo sus medidas: A= 5cm y B=5.3cm; con una potencia aparente de 702.25VA. Cuenta con dos bobinados uno primario de 220v y el secundario de 13v;consumiendo una intensidad de 3.192amperios en el bobinado primario, y una intensidad de 54.019amperios en el bobinado secundario, teniendo un conductor numero 17 AWG en el primario y un conductor número 4 AWG en el secundario, también incluyen unos diodos rectificadores, que convierte la señal alterna en continua así como diac, triac, resistencias, condensadores, amperímetro, voltímetro; un interruptor termo magnético el cual deja ingresar la tensión por el circuito electrónico(timer) y este lo repela la tensión desde 0voltios a 220voltios, un interruptor que al presionarlo acciona el contactor K1 y se enciende una lámpara de señal ,luego se regula el amperaje y se coloca el relé térmico en posición de corto circuito y al desconectar el relé térmico se encenderá una lámpara
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JUSTIFICACIÓN
El presente proyecto probador de relé térmico (0-300A) y cargador de batería regulable (0-50A) ha surgido porque en la mayoría de empresas que cuentan con el área de tableros de automatismo no cuentan con un probador de relé térmico para saber el estado de los relés térmico, cosa que antes de poner un relé térmico se procederá a efectuar las pruebas correspondientes en el cual interviene el probador de relé térmico y así las instalaciones y seguridad del motor serán más seguras. Para el cargador de batería nos permite el ahorro de tiempo para cargar una batería; ya estas baterías nos sirven para el arranque de grupo electrógenos y a la vez excitar generadores monofásico y trifásicos, ya que al perder el campo remanente no genera voltaje y también de fortalecer los conocimientos teóricos y prácticos del técnico electricista industrial como por ejemplo:
Era necesario brindar solución inmediata a trabajos que requieren de este equipo.
Aportar al taller, la oportunidad de aumentar el tiempo improductivo.
Conocer el uso adecuado del probador del relé térmico y cargador de batería.
Rentabilidad para el monitor de la empresa o taller.
Los relés térmicos no actuaban y como consecuencia los motores se quemaban.
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TEORÍA DE LOS ELEMENTOS 1-.TRANSFORMADOR: El transformador es un dispositivo que convierte la energía eléctrica de un cierto nivel de voltaje en energía eléctrica de otro nivel de voltaje por medio de acción de un campo magnético. Los transformadores son dispositivos basados en el fenómeno de la inducción electromagnética y están constituidos, en su forma más simple, por dos bobinas devanadas sobre un núcleo cerrado de hierro dulce o hierro silicio. Las bobinas o devanados se denominan primarios y secundarios según correspondan a la entrada o salida del sistema en cuestión, respectivamente. También existen transformadores con más devanados; en este caso, puede existir un devanado "terciario", de menor tensión que el secundario.fig.1
Razón de voltajes de un transformador: Una de las principales aplicaciones de los transformadores es elevar y bajar la tensión, esto se consigue con relación al número de vueltas en el devanado primario y en el secundario. El hecho de que la razón de tensiones sea igual a la razón de vueltas, puede expresarse de la siguiente manera:
DONDE: NP: Numero de espiras en el devanado primario.
NS: Numero de espiras en el devanado secundario.
VP: Voltaje en el devanado primario.
VS: Voltaje en el devanado secundario.
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Razón de corrientes del transformador: La corriente en el secundario es inversamente proporcional a la razón de vueltas, es decir; un transformador elevador de voltaje puede ser considerado como un transformador reductor de corriente o bien un transformador reductor de voltaje y puede ser considerado como un elevador de corriente, esto se puede expresar de la siguiente manera:
DONDE: NP: Numero de vueltas en el devanado primario.
NS: Numero de espiras en el devanado secundario.
IP: Corriente que circula en el devanado primario.
IS: Corriente en el devanado secundario.
Razón de potencia del transformador: En un transformador no hay aumento de potencia, es posible elevar o reducir el voltaje o la corriente, pero la razón básica de la potencia que encuentra en le devanado primario a la potencia que sale en el devanado secundario es de 1:1, es decir, la potencia de entrada es igual a la potencia de salida. Lo anterior, despreciando las pequeñas pérdidas que se producen en el proceso de transferencia por el flujo magnético que se dispersa en el núcleo. En la práctica y en transformadores de baja potencia, como los que se emplean en electrónica, no tienen en cuentan estas pérdidas.
PP = PS VP. IP = VS. IS
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DONDE: PP: Potencia en el primario.
PS: Potencia en el secundario.
VP: Voltaje en el primario.
VS: Voltaje en el secundario.
IP: Corriente en el primario.
IS: Corriente en le secundario.
Relación de voltaje y corriente en los transformadores: La relación de voltaje y corriente en un transformador es inversa; ya que si el voltaje aumenta la corriente disminuye, o bien si el voltaje baja la corriente aumenta.
DONDE: VP: Voltaje en el devanado primario.
VS: Voltaje en le devanado secundario.
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IP: Corriente que circula por el devanado primario. IS. Corriente que circula por el devanado secundario.
Perdidas en un transformador: Las perdidas en un transformador se deben a tres fenómenos ya conocidos para nosotros: Perdidas por corrientes de Foucault Las corrientes de FOUCAULT se producen en un conductor cuando se encuentran sometido a una variación del flujo magnético. Para minimizar estas corrientes interesa que el núcleo magnético no sea macizo, sino formado por chapas de espesor mínimos, apiladas y aisladas entre sí. Perdidas por Histéresis magnética Este fenómeno se produce en los materiales ferro magnéticos. Provoca una pérdida de energía en forma de calor. Perdidas en el cobre Los bobinados del transformador oponen una cierta resistencia al paso de la corriente. Además, el flujo que se origina en le bobinado primario no se cierra en su totalidad con el secundario a través del núcleo magnético, sino que una parte de este flujo atraviesa el aislante y se cierra a través del aire. Se produce entonces una inductancia de dispersión. El transformador tiene, por lo tanto una impedancia interna Z conformada por la resistencia óhmica de los bobinados y la reactancia inductiva por la dispersión del flujo. 2-. EL DIAC: El DIAC (Diodo para Corriente Alterna) es un dispositivo semiconductor de dos conexiones. Es un diodo bidireccional disparable que conduce la corriente sólo tras haberse superado su tensión de disparo, y mientras la corriente circulante no sea inferior al valor característico para ese dispositivo. El comportamiento es fundamentalmente el mismo para ambas direcciones de la corriente. La mayoría de los DIAC tienen una tensión de disparo de alrededor de 30 V. En este sentido, su comportamiento es similar a una lámpara de neón.
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
Los DIAC son una clase de tiristor, y se usan normalmente para disparar los triac, otra clase de tiristor, se comporta como dos diodos zener conectados en serie pero orientados en formas opuestas, la conducción se da cuando se ha superado la tensión del zener que está conectado en sentido opuesto.fig.2 Existen dos tipos de DIAC: DIAC de tres capas: Es similar a un transistor bipolar sin conexión de base y con las regiones de colector y emisor iguales y muy dopadas. El dispositivo permanece bloqueado hasta que se alcanza la tensión de avalancha en la unión del colector. Esto inyecta corriente en la base que vuelve el transistor conductor, produciéndose un efecto regenerativo. DIAC de cuatro capas: Consiste en dos diodos Shockley conectados en antiparalelo, lo que le da la característica bidireccional. 3-.EL TRIAC: Es un elemento semiconductor de tres electrodos, pertenecientes la familia de los tiristores, uno de sus electrodos es su terminal de control llamado puerta (G) y los otros dos son los electrodos principales de conducción. Este dispositivo puede pasar de un estado de bloqueo a un régimen de conducción, en los dos sentidos de polarización (1er y 3er cuadrantes) y volver al estado de bloqueo por inversión de la tensión o por disminución de la corriente por debajo del valor de mantenimiento IH. El TRIAC es pues la versión bidireccional del SCR, en su representación eléctrica se le puede comparar con la asociación en antiparalelo de dos SCR. El funcionamiento es similar a un SCR así que el TRIAC dejara pasar la corriente o la bloqueara en ambas direcciones y puede ser disparado para que produzca en una u otra dirección, las señales de puerta positivas o negativas.fig.3
4-.CONDENSADORES CERAMICOS: Estos condensadores tienen como dieléctrico unas cerámicas (óxidos de aluminio) de estructura muy densa de manera que la humedad no pueda asentarse en los poros del cuerpo cerámico.fig.4 Se fabrican en formas de tubos, discos, trapezoides y miniaturas. En base al material se pueden diferenciar dos grupos.
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PROYECTO DE INNOVACIÓN GRUPO I: Caracterizados por un alta estabilidad, con un coeficiente de temperatura bien definido y casi constante. GRUPO II. Su coeficiente de temperatura no está prácticamente definido y además de presentar características no lineales, su capacidad varia considerablemente con la temperatura, la tensión y el tiempo de funcionamiento.
5-.RESISTENCIAS: La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de corriente. La resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio(Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.fig.5 Para una gran cantidad de materiales y condiciones, la resistencia eléctrica depende de la corriente eléctrica que pasa a través de un objeto y de la tensión en los terminales de este. Esto significa que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que se mantendrá constante. Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la razón de la tensión y la corriente, así:
Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.
6-.POTENCIOMETRO: Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie. Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente, tenemos 2 tipos de potenciómetros: Potenciómetros rotatorios. Se controlan girando su eje. Son los más habituales pues son de larga duración y ocupan poco espacio.fig.6 Potenciómetros deslizantes. La pista resistiva es recta, de modo que el recorrido del cursor también lo es. Han estado de moda hace unos años y se usa, sobre todo, en ecualizadores gráficos, pues la posición de sus cursores representa la respuesta del Página 22
PROYECTO DE INNOVACIÓN ecualizador. Son más frágiles que los rotatorios y ocupan más espacio. Además suelen ser más sensibles al polvo.
7-.AMPERIMETRO: El amperímetro es un instrumento que permite medir la intensidad de corriente eléctrica, presentando directamente sobre su escala calibrada las unidades empleadas para ello denominadas amperios o bien fracciones de amperios.fig.7 Su utilización es muy amplia ya que con independencia de su propia aplicación directa de medida, también se emplea como base para la construcción de instrumentos, como voltímetros, etc. Su funcionamiento está basado en uno de los principios fundamentales del electromagnetismo que en su forma más simple nos indica que cualquier corriente eléctrica pasa por un hilo conductor produce un campo magnético alrededor del mismo (similar al campo magnético de un imán),cuya fuerza depende de la intensidad de la corriente que circule.
8-.DIODOS: Un diodo rectificador es uno de los dispositivos de la familia de los diodos más sencillos. El nombre diodo rectificador” procede de su aplicación, la cual consiste en la rectificación de la corriente alterna en continua y también en la detención de señales.fig.8 Si se aplica al diodo una tensión de corriente alterna durante los medios ciclos positivos, se polariza en forma directa; de esta manera, permite el paso de la corriente eléctrica. Pero durante los medios ciclos negativos, el diodo se polariza de manera inversa; con ello, evita el paso de la corriente en tal sentido. Durante la fabricación de los diodos rectificadores, se consideran tres factores: la frecuencia máxima en que realizan correctamente su función, la corriente máxima en que Pueden conducir en sentido directo y las tensiones directa e inversa máximas que soportarán. Una de las aplicaciones clásicas de los diodos rectificadores, es en las fuentes de alimentación; aquí, convierten una señal de corriente alterna en otra de corriente directa.
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
9-.INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS: Es un dispositivo que nos permite conectar o desconectar la alimentación ya sea en condiciones normales o anormales (de falla), además de proveernos de protección (térmica y magnética). Sus características principales son de protección contra corto circuito y sobrecarga, su principio de operación del dispositivo de disparo es del tipo termo magnético.
10-.CONTACTOR: Un contactor es un dispositivo con capacidad de cortar la corriente eléctrica de un receptor o instalación con la posibilidad de ser accionado a distancia, que tiene dos posiciones de funcionamiento: una estable o de reposo, cuando no recibe acción alguna por parte del circuito de mando, y otra inestable, cuando actúa dicha acción. Este tipo de funcionamiento se llama de "todo o nada".fig.9 Clasificación: 1. Contactores electromagnéticos. Su accionamiento se realiza a través de un electroimán. 2. Contactores electromecánicos. Se accionan con ayuda de medios mecánicos. 3. Contactores neumáticos. Se accionan mediante la presión de un gas. 4. Contactores hidráulicos. Se accionan por la presión de un líquido. Constitución de un contactor electromagnético. 1. Contactos principales. Son los destinados a abrir y cerrar el circuito de potencia. Están abiertos en reposo. 2. Contactos auxiliares. Son los encargados de abrir y cerrar el circuito de mando. Están acoplados mecánicamente a los contactos principales y pueden ser abiertos o cerrados. 3. Bobina. Elemento que produce una fuerza de atracción (FA) al ser atravesado por una corriente eléctrica. Su tensión de alimentación puede ser de 12, 24 y 220V de corriente alterna, siendo la de 220V la más usual. 4. Armadura. Parte móvil del contactor. Desplaza los contactos principales y auxiliares por la acción (FA) de la bobina. 5. Núcleo. Parte fija por la que se cierra el flujo magnético producido por la bobina. 6. Resorte. Es un muelle encargado de devolver los contactos a su posición de reposo una vez cesa la fuerza FA.
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
11-.ALAMBRE PARA BOBINADO: El espesor de los alambres usados depende directamente de la intensidad de la corriente que los recorre. Esta corriente puede calcularse fácilmente a partir de la tensión y de la potencia en el caso de que no tengamos el dato. El alambre de cobre admite una densidad máxima de corriente dada su resistividad.fig.10
12-.MATERIALES AISLANTES: Papel presspan: Se elabora en forma de cartón prensado, impregnado en aceite de lino y es muy empleado en la construcción de dinamos, motores eléctricos y transformadores. La impregnación lo protege de la humedad y da consistencia al bobinado y como tiene poca resistencia mecánica se moldea fácilmente. Se encuentran en espesores que varían entre 0.10 y 0.80 mm. Barniz: es un barniz que seca rápidamente al aire. Por su propiedad de secado rápido, este barniz es ideal para impregnar las bobinas de los transformadores y las bobinas de los motores.
13-.RELE TÉRMICO: Los relés térmicos son aparatos diseñados para la protección de motores contra sobrecarga, fallo de alguna fase y diferencias de carga entre fase. Su misión es desconectar el circuito cuando la intensidad consumida por el motor supera durante un tiempo corto, a la permitida por este evitando que el bobinado se queme. Esto gracias a que consta de 3 laminas bimetálicas que cuando son recorridas por una determinada intensidad, provocan el calentamiento del bimetal y por consecuencia la apertura del relé. El relé térmico está incorporado con dos contactos auxiliares (NO- 97-98 y NC-95-96) , para su uso en sistema de mando; también dispone de un botón regulador de intensidad, además un botón de prueba ( stop) y otro para RESET. Este dispositivo de protección garantiza:
Optimizar la durabilidad de los motores, impidiendo que funcionen en condiciones de calentamiento anómalas. La continuidad de explotación de las máquinas o las instalaciones evitando paradas imprevistas.
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Volver a arrancar después de un disparo con la mayor rapidez y las mejores condiciones de seguridad posibles para los equipos y las personas.
Su simbología es la siguiente:
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
PLANO DE UBICACIÓN DE LA EMPRESA
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
UBICACIÓN DEL PROYECTO
PROBADOR DE RELÉ TÉRMICO Y CARGADOR DE BATERÍA
TABLERO AUTOMATISMO
BANCO DE TRABAJO
MESA APUNTES O CÁLCULOS
BANCO DE TRABAJO BOBINADOR MANUAL HERRAMIENTAS Y INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN
MESA DE INFORMES SERVICIOS HIGIÉNICOS Materiales
Y VESTIDORES
MAQUINA BOBINADORA
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
ESQUEMA Y DIAGRAMA DEL PROYECTO
Interruptor
PROBADOR DE RÉLE TÉRMICO Y CARGADOR DE BATERIAS
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
LEYENDA
Transformador de Corriente
INTERRUPTOR
TRIAC
TRANSFORMADOR de 220 V a 13 V DIAC
CONDENSADOR
RESISTENCIA
CONTACTOR
POTENCIÓMETRO DIODO RECTIFICADOR
RELE TÉRMICO
LÁMPARA DE SEÑALIZACIÓN
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
PROCESO OPERACIONAL
Seleccionar el núcleo. Determinar el número de esperas para cada bobinado. Determinación de la clase de alambre para cada bobinado. Bobinar el circuito primario en el carrete. Colocar aislante. Bobinar circuito secundario sobre el aislante. Cubrir todo el bobinado con papel aislante. Realizar prueba de continuidad. Colocar chapas tipo E-I. BARNIZAR Y SECAR AL AIRE. Conectar los terminales del secundario al diodo rectificador, contactor y relé térmico. Conectar amperímetro y transformador de corriente. Conectar terminales para alimentación a bobinado primario y al circuito electrónico (timer). Montar la carcasa.
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
FUNCIONAMIENTO
El funcionamiento, está basado en los principios de funcionamiento del transformador que es un elemento muy importante porque nos permite reducir el voltaje de 220V a 13 V. Funcionamiento del probador de relé térmico. Al subir el interruptor termo magnético de 16 Amperios ingresa la tensión por el circuito electrónico (timer) y este repela la tensión en el bobinado primario desde 0-220 voltios. Al presionar en interruptor acciona el contactor k1 y enciende la lámpara de color verde, luego se regula el amperaje del amperímetro desde 0-300 amperios y el relé térmico se coloca en posición de cortocircuito, al desconectar el relé térmico la lámpara roja se enciende y la verde se apaga. Funcionamiento como cargador de batería Al abrir el interruptor, luego de subir el interruptor termo magnética de 16 Amperios y la tensión pasa por el circuito electrónico y se puede regular su voltaje de 0-220 voltios y su amperaje de 0.50 Amperios, y con esto se puede cargar baterías en paralelo siendo su carga de media onda.
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
PRUEBA DEL RELÉ TÉRMICO
Si el relé térmico se regula a la intensidad nominal elegida, y para ver el tiempo de disparo este se regula a 1.5 la In el relé debe de desconectarse después de 2 minutos; o si es regulada a 1.2 la In este deberá desconectarse después de 1 hora o si por lo contrario se regula a 6 veces la In este se desconectar después de 12 segundos.
Ejemplo: Si el relé está regulado en 20 Amperios y se coloca a 6 veces más tendremos 120 Amperios en donde dicho relé se desconectara después de 12 segundos.
20×6=120
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
NUCLEO DE HIERRO SILICOSO
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CÁLCULO DEL TRANSFORMADOR
1. sección neta:
Sn=5×5.3
2. potencia aparente:
S= 70.2.25 VA
3. Potencia activa:
Sn= S
cosφ
Sn= 702.25 × 0.85
Sn= 596.91W
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4. Número de espiras por voltio:
⁄
⁄
⁄
⁄
5 .Número de espiras en el primario: ⁄
⁄
⁄
⁄
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6. Número de espiras en el secundario:
⁄
⁄
⁄
⁄
7. Intensidad del primario:
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
8. Sección del primario:
9. Intensidad del secundario:
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
10. Sección del secundario:
11. Numero de espiras por capa en primario: 57 mm
54 mm
72 mm
NEC= 60 Espiras.
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
12. Numero de capas en bobinado primario:
NC=
= 4.7
NC= 5
4CAPAS DE 60 ESPIRAS = 240 ESPIRAS 1 CAPA DE
=
43ESPIRAS 283 ESPIRAS EN TOTAL
13. LONGITUD EN PRIMERA CAPA: 54(2)+57(2)=222mm = 22.2 cm× 60espiras= 1332 cm = 13.22mts. 2da capa: 54+1.2+0.15=55.35mm; 57+1.2+0.15=58.35mm 55.35 (2)+58.35 (2)= 2274mm=22.74cm×6o=1364.4cm=13.644mts 3ra capa: 55.35+1.2+0.15=56.7mm; 58.35+1.2+0.15=59.7mm 56.7 (2)+59.7 (2)=232.8mm=23.8cm×=1396.8cm=13.968mts
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
4ta capa: 56.7+1.02+0.15=58.05mm; 59.7+1.2+0.15=61.05mm 58.05 (2)+61.05 (2)=238.2mm=23.82cm×60=1429.2cm=14.292mts 5ta capa: 58.05+1.2+0.15=59.4mm; 61.05+1.2+0.15=62.4mm 59.4 (2)+62.4 (2)=243.6mm=24.36cm×43=1047.48cm=10.478mts
14. Longitud en metros totales: 1ra capa= 13.22 2da capa=13.644 3ra capa= 13.968 4ta capa= 14.292 5ta capa= 10.478+ = 67.598mts
15. Cantidad en kilogramos del numero 17AWG
1000mts -------- 9.23kg 67.598mts --------- x
= 0.623kg
= 623gramos Página 41
PROYECTO DE INNOVACIÓN
16. Numero de espiras por capa en el secundario:
NEC= 12 Espiras.
17. Numero de capas en bobinado primario:
NC=
= 1.416
NC= 2
1CAPA DE 12 ESPIRAS = 12 ESPIRAS 1 CAPA DE
= 5ESPIRAS 17 ESPIRAS EN TOTAL
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
18. Longitud en metros en primera capa: 59.4+1.2+3=63.6mm; 62.4+1.2+3=66.6mm 63.6 (2)+66.6 (2)=260.4mm=26.04cm×12espiras=312.48cm=3.124mts
2da capa: 63.6+5.8+0.3=69.7mm; 66.6+5.8+0.3=72.7mm 63.6 (2)+72.7 (2)=284.87mm=28.48cm×5espiras=142.4cm=1.424mts
19. Longitud en metros totales: 1ra capa= 3.124 2da capa= 1.424 Tolerancia= 1.5 + = 6.048mts
20. Cantidad de kilogramos del número 4AWG:
1000mts -------- 188kg 6.0.48mts --------- x
= 1.137kg
= 1137gramos
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
TABLA DE CONDUCTORES
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
TABLA DE DENSIDADES ELÉCTRICAS
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PRESUPUESTO DE MATERIALES
DESCRIPCIÓN
CANTIDAD
COSTO TOTAL
Núcleo de hierro silicoso
06 kg
S/. 72.00
Alambre esmaltado numero 17
700 gr
S/.37.50
Alambre esmaltado numero 10
1.200kg
S/.66.00
Cinta marketing ⁄ Papel mayla 0.25
1
S/.2.00
⁄ mt
S/.13.00
Papel presspan
⁄ mt
S/.12.00 S/.8.00
Espagueti 2mm Espagueti 6mm
⁄ 1 1
Contactor Schneider LC 165
1
S/.450.00
1
S/.75.00
1
S/.75.00
Lámpara señal (220v)
2
S/.30.60
Interruptor 0-1
1
S/.4.30
Bornera (80Amp)
1
S/.12.00
Conectores hembras
3
S/.1.20
Conectores machos
3
S/.1.20
Diodo (60Amp- 600v )
1
S/.55.00
Pernos ( ⁄
)
4
S/.4.00
Estoboles ( ⁄ Caja metálica
1 ⁄ )
12
S/.1.80
1
S/.70.00
1
S/.25.00
24
S/.24.00
14mts
S/.21.60 S/. 1068.20
Barniz transparente
⁄ )
Amperímetro 0-200Amp( Transformador de corriente(
⁄
Circuito electrónico Tira fones ( ⁄
⁄ )
Cable flexible numero 12 TOTAL
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S/.2.00 S/:6.00
PROYECTO DE INNOVACIÓN
CONCLUSIONES
En conclusión es importante contar con un probador de relé térmico, ya sea en un taller o empresa para saber el funcionamiento correcto del relé térmico.
Al igual que se puede probar los relés térmicos también sirve como cargador de batería.
Sabemos que este proyecto será aun mejorado con el paso del tiempo, pues nuestro objetivo es fomentarlo y hacerlo conocido para beneficio de todas las industrias y/o talleres.
Los cálculos realizados están basados en conocimientos de electricidad, para seguridad y garantía en su construcción del probador de relé térmico y cargador de batería.
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RECOMENDACIONES
La utilización de este proyecto debe de ser controlada por un técnico electricista No olvidar desactivar el interruptor termo magnético del probador de relé térmico, para utilizarlo como cargador de baterías.
SEGURIDAD: Usar herramientas aisladas cuando efectúa conexiones
No fumar donde se cargan baterías y evite hacer fuego.
Realizar bien la conexión del relé térmico para la prueba respectivamente.
Usar adecuadamente los equipos de protección personal
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
ANEXOS
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
Fig.1
Fig.2
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
Fig.3
Fig.4
Fig.5
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
Fig.6
Fig.7
Fig.8
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PROYECTO DE INNOVACIÓN
Fig.9
Fig.10
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