Funcionamiento y Protección en Sistemas Eléctricos: Fusibles, Transformadores y Motores

Protección de Circuitos y Componentes Pasivos

Fusibles: Principio de Funcionamiento

Un fusible funciona como un protector de un circuito al crear una condición de circuito abierto cuando se presenta un exceso de corriente eléctrica. El fusible realiza esta función al interrumpir la corriente eléctrica mediante la fusión de uno de sus componentes específicos. Estos componentes se funden por el calor generado como resultado de un exceso de corriente.

Tipos de Fusibles

• El Diazed alcanza una mayor tensión nominal.
• El NH tiene un mayor poder de corte.

Selección de Conductores

La selección de los cables se determina en función de la corriente a transmitir, la caída de tensión y la intensidad de cortocircuito admisible.

Transformador Eléctrico

Principio de Funcionamiento

El transformador consta de dos bobinas aisladas alrededor de un trozo de hierro. Al alimentar con tensión a la primera bobina, el flujo magnético variable generado induce un voltaje en la segunda.

Relaciones de Transformación

• Tensión: La relación es directa: N1/N2 = V1/V2.
• Corriente: La relación es inversa. Si el voltaje se transforma a la mitad, la corriente se transforma al doble (es decir, si la primaria tiene 1 A, la segunda bobina entrega 2 A).
• Potencia: La potencia se mantiene constante en ambas bobinas.

Nota sobre valores nominales: Todo valor nominal (potencia, tensión, etc.) es la cantidad máxima que puede soportar ese transformador y debe estar indicado por el fabricante.

Tipos de Transformadores

Los transformadores podrán ser elevadores (tensión secundaria mayor) o reductores (tensión secundaria menor). También existen los de relación de transformación 1:1, que se pueden utilizar para aislar, aprovechando que el primario y el secundario no se encuentran conectados entre sí.

Relé: Elemento de Control y Protección

El relé es un elemento de protección de motores eléctricos que permite controlar tensiones mayores (sobrecargas) con poca tensión.

Estructura y Operación

Consta de terminales de entrada (acoplados a la salida del contactor principal) y terminales de salida (comunicados directamente con el motor). Cuando se introduce corriente por la bobina, esta crea un campo magnético (un electroimán) que atrae los contactos, haciéndolos cambiar de posición:

• El contacto NC (Normalmente Cerrado) se abre, lo que genera que el motor pare.
• El contacto NA (Normalmente Abierto) se cierra, generando una advertencia de falla en el tablero de comando.

Motores Eléctricos

Motor Trifásico (Corriente Alterna)

El motor trifásico consta de tres bobinas de arrollamiento, desfasadas 120° en el espacio, alimentadas por un sistema de tensiones desfasadas 120° en el tiempo. Al aplicar corriente a las bobinas, se genera un campo magnético total que cambia su posición con el transcurso del tiempo, debido a la variación de las corrientes en las fases.

Cambio de Sentido de Giro

Para cambiar el sentido de giro del motor, se deberá invertir la secuencia de alimentación; es necesario cambiar cualesquiera dos de los cables de alimentación.

Ventajas y Conexiones

• Poco mantenimiento.
• Funcionamiento suave.
• Igual potencia con un menor tamaño que un motor monofásico.
• La conexión en triángulo ofrece más potencia que la conexión en estrella.

Motor PAP (Paso a Paso)

El Motor PAP consta de un estátor construido por varios bobinados en un material ferromagnético y un rotor que puede girar libremente. Estos diferentes bobinados son alimentados uno a continuación del otro, generando un campo magnético resultante y logrando que el imán permanente se oriente respecto a ese campo.

El Paso Angular

El desplazamiento angular se denomina paso y puede variar desde 1.8° hasta 90°.