º CURSO...2º SEMESTRE ELECTRICIDAD ANA NÚÑEZ MORENO LUCÍA PÉREZ MARTÍNEZ TERESA RECUENCO VIDOSA TANIA RICOL LOZANO

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José Carlos Carrasco Acuña
hace 7 años
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1 º CURSO...2º SEMESTRE ELECTRICIDAD ANA NÚÑEZ MORENO LUCÍA PÉREZ MARTÍNEZ TERESA RECUENCO VIDOSA TANIA RICOL LOZANO

2 Ana Núñez Moreno Lucía Pérez Martínez Teresa Recuenco Vidosa Tania Ricol Lozano Grupo 6. Tecnología eléctrica y electrónica

3 1. Introducción 2. Parte I - Descripción elementos - Cálculo de la resistencia 3. Información 4. Cálculos electricidad 5. Circuito completo

4 En el siguiente dossier explicaremos la parte de electricidad correspondiente al trabajo de módulo. Empezaremos haciendo una descripción de nuestra plancha para su adecuada y total compresión, así como la información en la que nos hemos basado para sacar los componentes de los que tratara nuestro producto y los cálculos posteriores para su correcto funcionamiento. Llevamos a cabo el análisis de circuito eléctrico de una plancha clásica, con el objetivo de comprender el funcionamiento de esta, así como de conocer sus diferentes componentes. 1. Conexión a la red eléctrica 2. Lámpara de Neón 3. Resistencia de la lámpara 4. Termostato variable de temperatura 5. Fusible de protección de estaño 6. Resistencia calentadora de la suela

5 1. Conexión a la red eléctrica : El cordón de alimentación está recubierto de tela para proteger al cable del calor, ya que puede hacer contacto con la suela de la plancha. Por dentro de dicho cordón se encuentran tres cables como indica la figura: Verde y amarillo: es el cable de toma de tierra, el cual permite la corriente de la electricidad en caso de accidente para mejorar la seguridad. Está conectado a todas las partes metálicas de la plancha. Marrón (cable de fase): es el cable de alimentación, es decir, por el que entra la corriente. Azul (cable neutro): es el otro cable de alimentación, en este caso es por el que sale la corriente. 2. Lámpara de Neón Es una lámpara de descarga de gas que contiene neón a baja presión. Cuando circula corriente por las láminas, que están separadas aproximadamente 1 mm, el gas se excita y salta el arco, entonces emite luz. Si la corriente que circula por la lámpara es grande se produciría un cortocircuito, por lo que es necesario poner una resistencia en serie para limitar dicha corriente. 3. Resistencia de la lámpara Resistencia de aproximadamente 100kΩ que, como acabamos de decir, se pone en serie con la lámpara de neón para limitar la corriente y evitar que se destruya. 4. Termostato variable de temperatura El mecanismo de un termostato está formado por una lámina bimetal que se dilata a medida que asciende la temperatura. Cuando la plancha adquiere cierta temperatura deseada, el metal hace contacto se abre el circuito y deja de fluir corriente eléctrica, por lo que deja de calentarse la resistencia. De la misma manera, cuando el metal se enfría el contacto cierra el circuito y la resistencia vuelve a calentarse de nuevo. Es posible la regulación de la temperatura, ya que haciendo girar el eje de forma mecánica, dicha pestaña bimetal se acerca o aleja más.

6 5. Fusible térmico de protección de estaño Es un sistema de protección ante el sobrecalentamiento de la plancha. Consiste en una lámina elástica de metal soldada con estaño (el cual funde a ⁰C de temperatura). En el caso de que el termostato fallase y la resistencia estuviera constantemente calentando la suela, el estaño se fundiría y no dejaría pasar a la corriente, de manera que se abriría el circuito. 6. Resistencia calentadora de la suela Cuando circula una corriente por la resistencia, esta se opone a su paso de manera que se calienta y transmite dicho calor a la suela de la plancha. A continuación llevaremos a cabo el cálculo de la resistencia de una plancha clásica, es decir, como la anteriormente descrita con el objetivo de conocer más a fondo los elementos básicos. P = 3000W U = 230V f = 50Hz P = U I I = R = = = 17,6 Ω Comparado con los 13 A que consume la resistencia calentadora, la corriente de la lámpara del Neón es despreciable (2 ma), ya que la resistencia que tiene es de 100kΩ.

7 La nueva plancha que se ha diseñado consta de los siguientes elementos: El funcionamiento es el siguiente; la ropa se introduce en la ranura, entonces unos sensores la detectan y sale el vapor generado en el depósito de agua de 2 litros. Para detalles se utiliza la plancha auxiliar situada en la superficie. Hacemos un análisis de los componentes que se utilizarán: Sensores: Se basan en la combinación de un emisor y un receptor próximos entre ellos, normalmente forman parte de un mismo circuito integrado. El emisor es un diodo LED infrarrojo (IRED) y el componente receptor el fototransistor.

8 Fototransistor Combinación de diodo led y fototransistor Electroválvulas: Una electroválvula es una válvula electromecánica, diseñada para controlar el flujo de un fluido a través de un conducto como puede ser una tubería. La válvula está controlada por una corriente eléctrica a través de una bobina solenoidal. Resistencia 1 (convierte agua en vapor) Calor para calentar el agua de temperatura ambiente hasta 100⁰C: Qced = m ce ΔT= 2000g 1cal/gºC (100-20) ⁰C = cal Calor para que este agua pase a vapor: QL = 2000g 540cal/g = cal Calor necesario para que el vapor pase a 120⁰C:

9 Q = 2000g 0.48cal/gºC ( ) ⁰C = 48cal Tiempo que tardará en empezar a generarse vapor: t = = = 247,7s = 4,12min Tiempo que tardará en evaporarse todo el agua: t = = = 1764,88s = 29,41min Potencia absorbida: Pabs = = = 3375W Resistencia: P = R I 2 = ; R = = = 15,67Ω Intensidad: I 2 = = = 14.67A Golpe de vapor: Q = P t = m L = m 540cal/g; m = 71.77g golpe de vapor = 71,77g/min Resistencia 2 (calienta la suela de la plancha auxiliar) Siendo Tf = 220⁰C, ce aluminio = 0.895J/g⁰C, daluminio= 2700kg/m 3 v = A h = 0,08 0,1 0,002/1,5 = 1, m 3 m = d v = 2700kg/m 3 1, m 3 = 0,0288kg = 28,8g Calor necesario para que la plancha pase a estar a 220⁰C Q= m ce ΔT =28,6g 0,895J/g⁰C (220-20) ⁰C= 5155,2J Tiempo para que ésto ocurra:

10 t = = = 25,77s Potencia total: PT = = = 250W Resistencia: P = R I 2 = ; R = = =211,6 Ω Intensidad: I 2 = = = 1,08A Tiempo que le cuesta enfriarse a la placa de la plancha: Tmin=Tamb +( Tmax Tabm)* e kt 100⁰C=20⁰C+(220-20) ⁰C e t t = 258,11s = 4,3min

11 1. Interruptor de la plancha auxiliar 2. Interruptor de seguridad en el alojamiento de la plancha 3. Termostato bimetal 4. Fusible térmico 5. Lámpara de Neón con su correspondiente resistencia (indica cuando la plancha calienta) 6. Resistencia calentadora de la plancha auxiliar 7. Interruptor general de la plancha de vapor 8. Termostato del depósito donde se forma el vapor 9. Fusible térmico del depósito 10. Lámpara de Neón con su correspondiente resistencia (indica cuando se está formando vapor) 11. Resistencia calentadora del vapor de agua 12. Transformador de tensión 13. Puente rectificador de diodos formado por cuatro diodos 14. Estabilizador de tensión para tener asegurada la corriente continua 15. Condensador electrolítico 16. Diodo emisor de luz infrarroja 17. Fototransistor receptor de la luz infrarroja 18. Triac conmutador que se encarga de cerrar el circuito cuando los sensores detectan la ropa 19. Electroválvula que deja pasar el vapor en el momento que se cierra el circuito (gracias al triac)

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