PRÁCTICA 1

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NORMAS Y DENOMINACIÓN ALFANUMÉRICA DE LOS ELEMENTOS DE CONTROL ELECTROMECÁNICO

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Introducción:

Las normas y los estándares usualmente se encuentran plasmados en toda el área industrial ya que con su ayuda se obtienen resultados efectivos que proporcionan calidad y seguridad en el ámbito industrial.

En esta práctica se pretende que el alumno conozca la simbología eléctrica, específicamente la europea y americana al realizar una comparación entre ellas, las cuales actualmente se utilizan en distintos tipos de libros y software, estas simbologías son la IEC y NEMA; que tienen como finalidad expresar de manera gráfica a los dispositivos eléctricos, electromecánicos, tuberías, señalizaciones, inductores, etc.

Objetivos:

Aprender el uso y principio de operación de los dispositivos de control electromecánicos, sus símbolos eléctricos y denominaciones alfanuméricas

Conocer las normas y estándares que se utilizan en el área eléctrica, así como la simbología eléctrica de cada una de ellas.

Actividades previas:

1.- Investigación de las normas.

• • • El alumno debe investigar las diferentes normas utilizadas en el área eléctrica, enfocándose en las normas IEC y NEMA, en su simbología eléctrica y uso.

A continuación se muestran algunas de las normas más utilizadas:

• • IEC: International Electrotechnical Commission (Comisión Electrotecnia Internacional) Norma IEC 60947

Esta empresa se dedica a que los productos eléctricos y electrónicos sean lo suficientemente buenos y de calidad para su uso de forma residencial e industrial, la norma IEC se puede caracterizar por sus diseños estéticos y su alta variedad en productos electromecánicos y electromagnéticos

La norma IEC 60947 se utiliza para dispositivos de baja tensión

IEC 60947-1: Dispositivos de maniobra y control de baja tensión

IEC  60947-2: Aparatos de conexión y mando de baja tensión

• • IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos).

Esta empresa proporciona estándares en el área de la ciencia y tecnología, se enfoca en servir a profesores, ingenieros y cualquier profesionista involucrado en la ingeniería eléctrica y electrónica, entre otras. Los estándares que utiliza esta empresa es  un conjunto de normas y patrones que se aprueban para garantizar la seguridad de los dispositivos y de las personas que los usan.

• • DIN: Deutsche Institut für Normung (Normas alemanas para la industria).

Son una serie de estándares técnicos de origen alemán para asegurar la calidad de los productos científicos e industriales. Aseguran la uniformidad de las actividades y garantizan calidad y confiabilidad en el uso de los dispositivos certificados bajo esta norma.

• • ANSI: American National Standards Institute (Instituto Nacional Estadounidense de Estándares).

Es una organización de origen norteamericano que supervisa los estándares de su nación, esto involucra los servicios y los productos fabricados en ese país y coordina estos estándares con otros internacionales. Esta organización también forma parte de otras organizaciones como ISO e IEC. Tiene el interés de evitar el plagio para el uso correcto y seguro de la información, la correcta escritura de tablas, gráficos y correcta representación de los dibujos y medidas. Está dedicada a organizaciones y proyectos para el correcto desarrollo de los recursos humanos. Antes era conocida como ASA: American Estandar Association.

• • NEMA: National Electrical Manufacturers Association (Asociación Nacional de Manufacturas Eléctricas).

Nema es una asociación de origen norteamericano que se dedica a la creación y supervisión de equipos eléctricos, también garantiza la seguridad y confiabilidad de dichos equipos por medio de normas y estándares. Los productos de esta organización están enfocados en el área industrial dejando de lado la parte estética dando prioridad a la practicidad de sus productos.

• • RBT: Reglamento de Baja Tensión

Es un reglamento que se utiliza en las condiciones de montaje y mantenimiento de las instalaciones de baja tensión.

Está enfocado a las áreas de baja tensión, estas se puede encontrar en alumbrado público, la electricidad que llega a la acometida de las casas o pequeños comercios

• • NEC: National Electrical Code (Código Eléctrico Nacional).

Este código está dedicado a los estándares estadounidenses que indican como realizar una instalación segura de los equipos eléctricos y alumbrado en general. Forma parte de la asociación nacional de protección contra el fuego (National Fire Protection Association).

• • NOM: Norma Oficial Mexicana

La NOM es un conjunto de reglas que se ajustan a las conductas, tareas o actividades para la calidad de los productos o los servicios que pudieran crear algún riesgo a las personas, animales o medio ambiente, estas son regulaciones técnicas obligatorias en México.

• • NMX: Normas Mexicanas (Centro de control de Motores).

Estas normas están dedicadas a asegurar la calidad de los productos y los servicios en México, sirven para proteger y orientar a los consumidores en la instalación, uso y aplicación de diferentes dispositivos y servicios, su aplicación es de carácter voluntario.

2.- Investigación sobre las reglas de codificar numérica y alfanuméricamente a los dispositivos de fuerza y control.

• • El alumno debe investigar las reglas y denominación numérica o alfanumérica de las terminales eléctricas y la codificación de los dispositivos de fuerza y control de dispositivos electromecánicos.

A continuación se muestran algunos de estos elementos y una forma básica de codificar sus terminales.

Elementos piloto:

Los elementos piloto o de control pueden ser los interruptores, pulsadores o conmutadores, en control electromecánico se utilizan diferentes dispositivos como:

Push buttons.

Es un elemento básico de control en los dispositivos electromecánicos, de forma general se tienen dos tipos de botones que funciona como un botón normalmente cerrado (NC) el cual permite el flujo de la energía eléctrica o normalmente abierto (NA) el cual impide el flujo de energía eléctrica; su estado cambiará hasta que sea oprimido de manera mecánica y regresará a su estado normal cuando la fuerza mecánica se retire del botón.

Figura 1.1 Push buttons de doble acción.

Este tipo de botones tiene  conexiones NC y NA las cuales cambian el estado de manera simultanea al ser accionado mecánicamente, es decir, la conexión NC pasa a ser una conexión abierta y la NA a estar cerrada.

Botón selector:

El botón selector también puede ser visto como un botón con enclavamiento mecánico, ya que mantiene un estado NC o NA dependiendo de la selección que el usuario le indique con una fuerza mecánica, esta selección se mantiene hasta que el usuario vuelva a aplicar un fuerza mecánica y la cambie.

Figura 1.2 Botón selector de dos posiciones.

Limit switch:

También conocidos como sensores de final de carrera o simplemente interruptor de límite, es un sensor que abre o cierra el circuito al detectar una fuerza mecánica en el rodillo que sobresale del mismo.

Switch de flotación(sensor de nivel):

Este interruptor contiene tres conexiones, el común, normalmente abierto y normalmente cerrado. Este tipo de sensor se utiliza para medir el nivel de algún líquido dentro de un tanque. Cuando el nivel llega a determinado nivel el sensor abre o cierra sus conexiones, enviando una señal para detener o iniciar el proceso indicado.

Switch de presión (sensor de presión):

También conocido como presostato funciona al detectar una presión menor a la que generalmente se encuentra en el sistema, esta presión es definida por el usuario, estos interruptores se pueden encontrar en motores de bombas hidráulicas en escalas de: 30-50 psi (para bombas sumergibles con una altura de 3 pisos) y 20-40 psi (el motor comienza a trabajar si detecta una presión de 20 o menor usada comúnmente en bombas centrifugas con una altura de dos pisos) y también pueden encontrarse para controlar el funcionamiento de compresores neumáticos.

Switch de temperatura (sensor de temperatura):

También conocido como termostato, este interruptor tiene conexión NA o NC y se calibra a la temperatura a la cual se desea que el sistema llegue, al detectar que el sistema llega a la temperatura indicada, el sistema cierra o abre la conexión para detener o encender la operación de calentamiento.

Switch de flujo:

Este switch tiene la función de encender o apagar el circuito si detecta la presencia de algún flujo

Temporizador on delay y off delay:

On delay: Al recibir una señal eléctrica en su bobina, este temporizador comienza el conteo (retardo a la conexión) al que se programa, si la señal eléctrica se mantiene durante todo el tiempo indicado, entonces los contactos NO pasa a el estado NC y los contactos NC al estado NO

Figura 1.3 Temporizadores ON-Delay y OFF-Delay.

Off delay:

Al recibir una señal eléctrica en la bobina los contactos cambian de estado NO a NC y de NC a NO (Retardo a la desconexión), una vez que esa señal eléctrica deja de ser enviada a la bobina, se inicia un conteo al que está programado, si durante ese tiempo no vuelve a haber señal eléctrica en la bobina, entonces los contactos regresan a su estado inicial NO y NC respectivamente.

Figura 1.4 Fotografía de un temporizador ON-OFF Delay

Relé de control:

Relevador de control o auxiliar instantáneo tiene el principio de funcionamiento de un contactor esto quiere decir que tiene en su interior un núcleo de hierro la diferencia que se encuentra entre estos 2 dispositivos electromecánicos es en la cantidad de energía que pueden manejar, El relevador de control se utiliza como interruptor haciendo que pase o no la corriente eléctrica, también se puede utilizar para la conexión de motores de bajo consumo, alarmas y señalizaciones

Figura 1.5 Fotografías de un contactor con sus contactores auxiliares

Contactor:

El contactor es un componente electromecánico que tiene por objetivo establecer o interrumpir el paso de la corriente, este tipo de funcionamiento se le conoce como todo o nada.

Con el multímetro se verifica la salida de los conductores si son normalmente cerrados o abiertos

Contactos principales: estos dejan pasar el voltaje de fuerza, es decir son contactos de mayor área transversal y soportan un voltaje y amperaje mayor que los contactos auxiliares, estos contactos se identifican con los números 1-2, 3-4, 5-6, o con la codificación alfanumérica L1-T1, L2-T2, L3-T3

Contactos auxiliares: estos se emplean en los circuitos de maniobra o mando, por lo tanto también se conocen como de control, estos contactos se identifican por dos números, en la parte de las unidades se encuentran los números 3-4 que indican que se trata de un contacto normalmente abierto y si se tienen los números 1-2 se indica que es un contacto normalmente cerrado, como código alfanumérico se tiene que si en los contactos se lee NO se trata de un contacto normalmente abierto y si se lee NC se trata de un contacto normalmente cerrado.

Figura 1.6 Contactor auxiliar, A1-A2 es la bobina de accionamiento, cuenta con dos contactos auxiliares uno NO y otro NC.

1.- Dibuje el símbolo, letra de codificación y marcado alfanumérico de terminales (denominación de terminales) de los elementos y dispositivos de control, bajo la norma IEC y NEMA,

Dispositivo	IEC	NEMA
Contacto NC
Contacto NA
Contacto accionado por pulsador NC
Contacto accionado por pulsador NO
Lampara piloto
Bobina de operación
Conmutador selector
Contacto de nivel de liquido NC
Contacto de nivel de liquido NO
Contacto de presión NC
Contacto de presión NO
Contacto de temperatura NC
Contacto de temperatura NO
Contacto On delay (Retardo a la conexión )
Contacto Off delay (Retardo a la desconexión)
Contacto de limite
Fusible
Motor monofásico (Motor serie monofásico de CA)
Motor 3F jaula de ardilla
Motor 3F síncrono (Motor serie trifásico.)
Motor 3F rotor devanado
Motor CD

Mencione 3 órganos reguladores que certifican, estandarizan las condiciones de pruebas, y de seguridad de los equipos de control de motores industriales, a nivel internacional y dibuje sus logos.

Nombre de la certificadora	Logo
NOM-Intertek
EAC
CE

Algunos ejemplos en motores:

 

Figura 1.7 Fotografía de la placa de datos de un motor trifásico.

Diagramas en cadesimu:

Figura 1.8 Diagrama de conexión de un botón NA y un botón NC a señalizaciones luminosas.

Figura 1.9 Diagrama de conexión de un motor eléctrico y dos señales luminosas.

Conclusión:

En esta sección el alumno debe escribir la conclusión de lo visto en la práctica de laboratorio junto con lo aprendido en la investigación previa para realizar la misma.