Practica Nº1 – Laboratorio de Ingeniería Eléctrica

Reconocimiento de Materiales eléctricos yelaboración de diagramas

I. PRINCIPIOS TEÓRICOS:

1. Contactor:Un contactor es un elementoconductor que tiene por objetivoestablecer o interrumpir el pasode corriente, ya sea en elcircuito de potencia (es elencargado de alimentar a lainstalación) o en el circuito demando (es el que permite actuarsobre el funcionamiento de lainstalación). Un contactor es un dispositivocon capacidad de cortar lacorriente eléctrica de unreceptor o instalación, con laposibilidad de ser accionado a distancia, que tiene dosposiciones de funcionamiento: una estable o de reposo,cuando no recibe acción alguna por parte del circuito demando, y otra inestable, cuando actúa dicha acción. Estetipo de funcionamiento se llama de "todo o nada". En general un contactor debe ser capaz de soportar,establecer e interrumpir la corriente que circula por elcircuito en condiciones normales de funcionamiento. Debesoportar las condiciones de sobrecarga de servicio(arranque de motores) pero no otras (como cortocircuito).

Clasificación:

Contactores electromagnéticos: Su accionamiento serealiza a través de un electroimán.

Contactores electromecánicos: Se accionan con ayuda demedios mecánicos.

Contactores neumáticos: Se accionan mediante la presiónde un gas.

Contactores hidráulicos: Se accionan por la presión de unlíquido.

Constitución de un Contactor electromagnético.

o Contactos principales. Son los destinados a abrir ycerrar el circuito de potencia. Están abiertos en reposo.

o Contactos auxiliares. Son los encargados de abrir ycerrar el circuito de mando. Están acopladosmecánicamente a los contactos principales y pueden serabiertos o cerrados.

o Bobina. Elemento que produce una fuerza de atracción (FA)al ser atravesado por una corriente eléctrica. Su tensiónde alimentación puede ser de 12, 24 y 220V de corrientealterna, siendo la de 220V la más usual.

o Armadura. Parte móvil del Contactor. Desplaza loscontactos principales y auxiliares por la acción (FA) dela bobina.

o Núcleo. Parte fija por la que se cierra el flujomagnético producido por la bobina.

o Resorte. Es un muelle encargado de devolver los contactosa su posición de reposo una vez cesa la fuerza FA.

o

Funcionamiento del Contactor:

El contactor es un aparato mecánico de conexión accionadopor un electroimán.

Cuando se alimenta la bobina del electroimán, la partemóvil del circuito magnético es atraída por la parte

fija. Sobre la parte móvil estáfijado el soporte de loscontactos. En el soporte seencuentran los polos y loscontactos auxiliares. Comoconsecuencia del desplazamientode la parte móvil se produce elcambio de estado de loscontactos. Al dejar de

alimentarse la bobina los contactos vuelven al estadoinicial, por acción del muelle de retorno.

2. Resistencia:

Se denomina resistencia eléctrica, R, de una sustancia, ala oposición que encuentra la corriente eléctrica durantesu recorrido. Su valor viene dado en ohmios, se designacon la letra griega omega mayúscula (Ω), y se mide con elÓhmetro. También se define como la propiedad de un objetoo sustancia de transformar energía eléctrica en otro tipode energía de forma irreversible, generalmente calor.Esta definición es válida para la corriente continua ypara la corriente alterna cuando se trate de elementosresistivos puros, esto es, sin componente inductiva nicapacitiva. De existir estos componentes reactivos, laoposición presentada a la circulación de corriente recibeel nombre de impedancia.Según sea la magnitud de esta oposición, las sustanciasse clasifican en conductoras, aislantes ysemiconductoras. Existen además ciertos materiales en losque, en determinadas condiciones de temperatura, apareceun fenómeno denominado superconductividad, en el que elvalor de la resistencia es prácticamente nulo.

Clasificación:

o Fijas: Tiene valor fijo y puede fabricarse de: carbónmoldeado, película de metal, película de oxido de metal.

o Variables: considerando su función pueden ser:Potenciómetros, reóstatos.

o Especiales:

Teristor: Varia su valor ohmico al incrementar latemperatura.

Varistor: Varia su valor ohmico al variar el voltajeaplicado.

CODIGO DE COLORES

COLOR 1er.Dig 2do.DigMultiplicad

or 10 nToleranci

a %Razón devariación

Negro 0 100 20 -Marrón 1 1 101 1 1Rojo 2 2 102 2 0.1Naranj

a 3 3 103 3 0.01Amaril

lo 4 4 104 4 0.001Verde 5 5 105 - -Azul 6 6 106 - -Violet

a 7 7 107 - -Gris 8 8 108 - -Blanco 9 9 109 - -Dorado - - 0.1 5 -Platea

do - - 0.01 10 -Sin

color - - - 20 -

Lectura del Valor de la resistencia:

rojo naranja amarillo plateado

2 3 4 10R = 23x104 Ω +/- 10

3. Capacitores:

El condensador, a veces denominado con el anglicismocapacitor, es un dispositivo formado por dos conductores oarmaduras, generalmente en forma de placas o láminas,separados por un material dieléctrico, que sometidos a unadiferencia de potencial adquieren una determinada cargaeléctrica.A esta propiedad de almacenamiento de carga se le denominacapacidad, y en el sistema internacional de unidades semide en Faradios (F), siendo un Faradio la capacidad de uncondensador en el que, sometidas sus armaduras a unadiferencia de potencial de 1 Voltio, estas adquieren unacarga eléctrica de 1 Culombio.Se denomina capacitancia de un conductor a la propiedad deadquirir carga eléctrica cuando es sometido a un potencialeléctrico con respecto a otro en estado neutro.La relación entre el área de las placas y la capacitancianos da que a mayor área útil, mayor será la capacitancia(son directamente proporcionales). En tanto la relaciónentre la capacitancia y la separación entre dos placas esinversamente proporcional. Por último, tenemos que lacapacitancia depende del dieléctrico, siendo que para elvacío, la capacitancia es C0; para un aislante dieléctricoK, la capacitancia está dada por C0K.

Principio de funcionamiento:

Un sensor capacitivo es, básicamente, un condensador en elque puede variar cualquiera de los parámetros que definensu capacidad: área efectiva, distancia entre placas ypermitividad del dieléctrico.

Clasificación:

Fijas:

No polarizados: De papel, cerámica, mica, polystyreno,poliéster, electrotliticos no polarizados.

Polarizados: Condensadores electrolíticos (de tantalio y depastas electrolítica y película de aluminio

Variables: De sintonía (lineal, logarítmica)

4. Bobinas:

Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuitoeléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético.

Construcción

Un inductor está constituido usualmente por una bobina dematerial conductor, típicamente alambre o hilo de cobreesmaltado. Existen inductores con núcleo de aire o connúcleo de un material ferroso, para incrementar suinductancia.Los inductores pueden también estar construidos encircuitos integrados, usando el mismo proceso utilizadopara realizar microprocesadores. En estos casos se usa,comúnmente, el aluminio como material conductor. Sin embargo, es raro que se construyan inductores dentro delos circuitos integrados; es mucho más práctico usar uncircuito llamado "girador" que, mediante un amplificadoroperacional, hace que un condensador se comporte como sifuese un inductor. El inductor consta de las siguientes partes: Pieza polar:Es la parte del circuito magnético situada entre la culatay el entrehierro, incluyendo el núcleo y la expansiónpolar. Núcleo: Es la parte del circuito magnético rodeadapor el devanado inductor. Devanado inductor: Es el conjuntode espiras destinado a producir el flujo magnético, al serrecorrido por la corriente eléctrica. Expansión polar: Esla parte de la pieza polar próxima al inducido y que bordeaal entrehierro. Polo auxiliar o de conmutación: Es un polomagnético suplementario, provisto o no, de devanados ydestinado a mejorar la conmutación. Suelen emplearse en lasmáquinas de mediana y gran potencia. Culata: Es una piezade sustancia ferromagnética, no rodeada por devanados, ydestinada a unir los polos de la máquina.También pueden fabricarse pequeños inductores, que se usanpara frecuencias muy altas, con un conductor pasando através de un cilindro de ferrita o granulado.

Clasificación:

Bobinas de inducción fija: Con núcleo de aire. Con núcleo de ferrita. Con núcleo de hierro.

Con inducción ajustable:

Bobina ajustable: Núcleo de aire, núcleo dehierro.

Núcleo ajustable (de sintonía): Núcleo deferrita.

II. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Elementos a utilizar:

Multimetro Bobinas(reactor) Resistencias Condensadores Diodos(de potencia) Contactores

Procedimiento:

Anotar el valor de las resistencias y comprobar con elmultimetro.

Verificar el estado de los condensadores, usando elmultimetro (estado de carga y descarga)

Verificar el estado de los diodos, con el multimetro(posición ohmios) polarizacion directa, pasacorriente(baja resistencia) , polarizacion inversa, nopasa corriente ( alta resistencia)

Desarmar el reactor malogrado y realizar mediciones decontinuidad (R-O)

Hacer mediciones de continuidad (R=0) en el contactor.

III. CUESTIONARIO:

1. Indicar los valores de la resistencia

Los valores se indican en la siguiente tabla

TABLA N0 1: Valores de las resistencias

Número COLORES LEIDOS

Resistencia

Experimental

Resistencia

Teórica

1 Rojo Rojo Amarillo Dorado 220000+-5% 216000

2 Rojo Violeta Marrón Dorado 270+-5% 165

3 Naranja Negro Marrón Dorado 300+-5% 295

4 Celeste Plomo Naranja Plateado 6800+-10% 80900

5 Marrón Rojo Dorado Dorado 1.2+-5% 2.8

6 Amarillo Morado Dorado Dorado 4.7+-5% 5.9

7 Anaranjado Plomo Naranja Dorado 38000+-5% 39100

2. Indicar si los diodos y condensadores entregados están en buen estado:

Todos los diodos al ser polarizados directamente marcan lectura en el multímetro u al cambiar los cables de polaridad no marcan nada, por lo tanto se encuentran en buen estado, en caso contrario estarían en mal estado.

3. Dibujar el diagrama del funcionamiento del contactor:

4. Dibujar el diagrama de funcionamiento de los reactores entregados

La bobina es un elemento muy interesante. A diferencia delcondensador, la bobina por su forma (espiras de alambrearrollados) almacena energía en forma de campo magnético.Todo cable por el que circula una corriente tiene a sualrededor un campo magnético generado por la mensionadacorriente, siendo el sentido de flujo del campo magnéticoel que establece la ley de la mano derecha. Al estar labobina hecha de espiras de cable, el campo magnéticocircula por el centro de la bobina y cierra su camino porsu parte exterior. Una característica interesante de las bobinas es que seoponen a los cambios bruscos de la corriente que circulapor ellas. Esto significa que a la hora de modificar lacorriente que circula por ellas (ejemplo: ser conectada ydesconectada a una fuente de poder), esta tratará demantener su condición anterior.