Chuletas y apuntes de Electricidad y Electrónica de Bachillerato y Selectividad

Sistemas de Control Automático: Fundamentos y Componentes

Introducción a los Sistemas de Control Automático

Un sistema automático de control es un conjunto de componentes físicos conectados entre sí, de manera que regulan y dirigen su actuación por sí mismos (sin intervención exterior), corrigiendo además los posibles errores que se pueden presentar en su funcionamiento.

Componentes Clave de un Sistema de Control

Entrada / Señal de Referencia:

Es la excitación que se aplica a un sistema de control desde una fuente de energía externa con el fin de provocar una respuesta.

Salida:

Es la respuesta que proporciona el sistema de control.

Perturbación:

Son las señales no deseadas que influyen de forma adversa en el funcionamiento del sistema.

1. Autómata Programable (PLC)

Un autómata programable, también conocido como PLC (Programmable Logic Controller), es un dispositivo electrónico diseñado para gestionar circuitos de automatismos eléctricos de forma programada. Estos dispositivos son capaces de procesar de forma inteligente las señales procedentes de multitud de variables físicas presentes en los procesos industriales y actuar en consecuencia.

2. Estructura de un Autómata Programable

Un autómata programable típicamente se compone de los siguientes elementos:

• CPU (Unidad Central de Procesamiento): Es la parte inteligente del sistema. Está formada por un microprocesador que se encarga de ejecutar y procesar los programas de control, así como de gestionar el almacenamiento

Motor Paso a Paso

Diferencia con un Motor DC

• No giran libremente por sí mismos, sino que avanzan girando por pequeños pasos.
• También difieren en la relación entre velocidad y torque (par motor y par de giro).
• En los motores paso a paso, su mayor capacidad de torque se produce a baja velocidad; en los motores DC es inverso.
• Los motores paso a paso poseen adicionalmente un torque de detención, que no existe en los motores CC. Este torque hace que un motor paso a paso se mantenga firmemente en su posición cuando no está girando.
• Los motores paso a paso necesitan de un circuito de control que será el responsable de convertir las señales de avance de paso y sentido de giro.

Constitución del Rotor

Comúnmente, el motor paso a paso está constituido... Continuar leyendo "Características y Funcionamiento del Motor Paso a Paso" »

Sistemas Automáticos

Un sistema automático es un conjunto de componentes físicos interconectados que regulan o dirigen su actuación de manera autónoma, con la capacidad de corregir errores en su funcionamiento.

Elementos Clave de un Sistema Automático

• Entrada: Excitación aplicada al sistema de control desde una fuente de energía externa para generar una respuesta.
• Salida: Respuesta del sistema de control.
• Perturbación: Señales no deseadas que afectan negativamente el funcionamiento del sistema.

Lazo Abierto vs. Lazo Cerrado

Lazo Abierto

En estos sistemas, la señal de salida no influye en la señal de entrada. Un ejemplo es una lavadora automática.

El transductor modifica la señal de entrada al sistema de control, y el actuador modifica... Continuar leyendo "Sistemas Automáticos: Funcionamiento, Componentes y Estabilidad" »

Sistema Eléctrico: Conceptos Fundamentales

El sistema eléctrico se basa en la interacción de la corriente continua pulsatoria y la corriente alterna. Sus elementos clave son:

• Tensión de voltaje o diferencia de potencial: Se mide con el voltímetro.
• Intensidad: Es el número de electrones que pasan por un conductor en un determinado tiempo. Se mide en amperios.
• Resistencia: Depende del material, la longitud y la sección del conductor. Se mide en ohmios.

Equipos Eléctricos de las Máquinas

Circuito de Carga, Almacenamiento y Arranque

Este circuito incluye los siguientes componentes esenciales:

• Interruptor general (llave)
• Generador (alternador o dinamo)
• Regulador
• Batería
• Amperímetro (testigo de carga)
• Motor de arranque
• Bujías de incandescencia o calentadores

Semiconductores: Fundamentos y Comportamiento

Un semiconductor es un material que puede comportarse como un conductor o un aislante, dependiendo de la temperatura a la que se encuentre.

La Unión P-N: Principios y Estructura

La unión P-N se forma cuando se unen dos cristales semiconductores. El cristal tipo P posee una abundancia de huecos (portadores de carga positivos) y una cantidad equivalente de iones aceptores negativos. Por otro lado, el cristal tipo N contiene electrones libres (portadores de carga negativos) y una cantidad equivalente de iones donadores positivos.

El Diodo Semiconductor: Componente Esencial

Un diodo semiconductor es una unión P-N a la que se conectan dos terminales en sus extremos y se encapsula convenientemente. El terminal... Continuar leyendo "Fundamentos de Semiconductores: Diodos y Transistores Bipolares" »

Consideraciones sobre Cables para Instalaciones Eléctricas

1. Los cables destinados a **alumbrado público** y a **canalizaciones enterradas** deben ser de **cobre** con una tensión nominal de **0.6/1 kV** y una sección mínima de **6 mm²**.
2. Los cables con tensiones nominales inferiores a **450/750 V** no se emplean en **instalaciones fijas**, pero sí en **alimentaciones móviles**.
3. Para **instalaciones interiores temporales** de servicios móviles (por ejemplo, en **obra**), se utilizarán cables de **300/500 V**.
4. Aunque las **cubiertas del cable** poseen propiedades aislantes, su función principal no es esta, sino **envolver y proteger** el conductor.
5. En el caso de **cables multiconductores**, la cubierta proporciona **protección** frente

Cuestiones Fundamentales sobre Condensadores y Dieléctricos

Propiedades y Comportamiento de los Dieléctricos

3. ¿Qué son los dieléctricos perfectos?

Son materiales aislantes que no presentan pérdidas de energía al polarizarse, es decir, no conducen corriente y no tienen histéresis ni corriente de fuga.

4. Descripción del campo eléctrico real en un condensador plano.

El campo eléctrico real en un condensador plano es uniforme en el centro entre las placas y se curva en los bordes por el efecto de borde.

5. ¿Cómo se comporta un dieléctrico en un campo uniforme?

Se polariza, generando un campo interno que se opone parcialmente al campo aplicado, reduciendo el campo total en el interior.

6. ¿Cómo se comporta un dieléctrico en un campo

Características de Funcionamiento del Motor de Inducción

El motor de inducción está diseñado para funcionar con unos valores nominales de potencia y velocidad. Si el motor opera a esos valores, desarrolla el par nominal sobre la carga. En el momento del arranque, el par desarrollado por el motor es mayor que el par nominal. Después de desarrollar el par máximo, el motor entra en una zona estable. El motor deja de acelerar y se sitúa en el punto de funcionamiento P, que es el punto de funcionamiento nominal a plena carga. Si la carga aumenta, el motor debe suministrar mayor par y su velocidad disminuye. Si la carga disminuye, el par motor disminuye y la velocidad aumenta.

Arranque del Motor de Inducción

En el arranque directo, la intensidad

Componentes Electrónicos Esenciales

Polímetro

Polímetro: Cable negro: COM. Cable rojo: V Res/A. Si se desconoce la magnitud a medir, se empieza por la escala más alta. Si la medida a medir es superior a la escala, sale un 1. Las resistencias se miden sin tensión. Las intensidades se miden en serie. El voltaje se mide en paralelo.

Resistencias

Las resistencias se dividen en fijas, variables y dependientes.

Resistencias Fijas

Su función es limitar corrientes y dividir tensiones. Los valores que definen a una resistencia son el valor nominal en ohmios, la potencia y la tolerancia.

Resistencias Variables

Son resistencias cuyo valor puede oscilar entre cero y el valor nominal. Tenemos tres tipos:

1. Potenciómetros: Diseñados para electricidad y electrónica