Fundamentos de Componentes Eléctricos y Dispositivos de Control

Protecciones Eléctricas

• Disparador magnético: Consta de un electroimán que, al ser recorrido por una fuerte corriente eléctrica, provoca el movimiento de un dispositivo mecánico, lo que genera la apertura del circuito. Protege contra los cortocircuitos.
• Disparador térmico: Consta de unas láminas bimetálicas que, por efecto de la temperatura debido a una sobrecarga, provocan el disparo y apertura del circuito.

Magnitudes Eléctricas Fundamentales

Tensión eléctrica

La tensión eléctrica (voltaje) es la diferencia de energía entre dos cuerpos con distinta carga. Cuando se conectan, los electrones se mueven del más negativo al más positivo hasta igualarse. Para mantener ese flujo de electrones (corriente), es necesario un generador, que produce la fuerza electromotriz (f.e.m.). La tensión se representa con V, se mide en voltios y se mide con un voltímetro.

Corriente eléctrica

Es la cantidad de electrones que recorren un conductor por unidad de tiempo. Se representa con la letra I, se mide con un aparato llamado amperímetro. Su unidad de medida es el amperio, que se representa con la letra A.

Resistencia eléctrica y Resistividad

La resistencia eléctrica nace de la existencia de materiales conductores y materiales aislantes, y del hecho de que no todos los materiales conducen con igual facilidad la corriente eléctrica; es decir, unos ofrecen más resistencia a su paso que otros.

La resistividad se define como la resistencia de un conductor que tiene un metro cuadrado de superficie y un metro de longitud. La unidad de resistividad es el ohmio-metro (Ω·m).

Sensores y Dispositivos de Conmutación

Sensores

• Sensores a 2 hilos: Se conectan en serie con la carga. La fuente de alimentación puede ser tanto en corriente continua como en corriente alterna, dependiendo del modelo.
• Sensores a 3 hilos: Funcionan en corriente continua. Disponen de tres cables: dos de ellos se conectan a la fuente de alimentación eléctrica y el otro es la señal de salida que se conecta a la carga, que suele ser la bobina de un relé.

Relés y Contactores

Relés: El relé es un elemento formado por contactos que posee una armadura articulada. Se pueden definir como una serie de contactos abiertos, cerrados, conmutados, o una combinación de ellos, unidos mediante una varilla aislante y accionados electromagnéticamente. Cuando la corriente fluye por la bobina del electroimán, el campo magnético resultante atrae la armadura; con ello, los contactos abiertos se cierran y los cerrados se abren. Al cesar la corriente, el muelle de retorno lleva los contactos a la posición de reposo.

Contactores: Los contactores actúan como los relés, pero sus contactos son mucho más resistentes, ya que se utilizan para transmitir potencias grandes en aplicaciones de gobierno de motores, calentadores, acumuladores, grúas, etc. Los contactos de conexión son movidos por la armadura de un electroimán.

Temporizadores

Aunque hay varios modos de funcionamiento, los relés temporizadores básicos son:

• Relé temporizado a la conexión (on delay): Sus contactos cambian de estado transcurrido un tiempo preestablecido desde que se alimenta la bobina.
• Relé temporizado a la desconexión (off delay): Sus contactos cambian de estado transcurrido un tiempo preestablecido desde que deja de alimentarse la bobina.

Presostatos

El presostato es un elemento electroneumático que convierte una señal neumática de presión (ajustable) en una señal eléctrica. Se utiliza como elemento de seguridad (por ejemplo, para la parada y puesta en marcha de un compresor).

Funcionamiento: Se introduce aire a presión por la entrada (12); la membrana (M) desplazará al empujador (E) siempre y cuando la presión de entrada sea mayor que la fuerza (ajustada) del muelle de compresión (Mc). Cuando es vencida la fuerza del muelle por la presión de entrada, el empujador (E) abre el contacto eléctrico (1, 2) que estaba cerrado y se cierra el (1, 4) que estaba abierto. El estado se mantendrá mientras que la señal neumática sea superior a la fuerza ajustada en el muelle.