CONTROL ELÉCTRICO CONTROL DE UN RECEPTOR DESDE DOS PUNTOS CIRCUITO INVERSOR DEL GIRO DE UN MOTOR

Transcripción

1 Control Eléctrico. TPR 3º ESO. Dpto. Tecnología IES Palas Atenea CONTROL ELÉCTRICO 1.- DISPOSITIVOS DE CONTROL ELÉCTRICO INTERRUPTOR PULSADOR 2.- EJEMPLOS DE CIRCUITOS DE CONTROL CIRCUITO DE CONMUTACIÓN SIMPLE CONTROL DE UN RECEPTOR DESDE DOS PUNTOS CIRCUITO INVERSOR DEL GIRO DE UN MOTOR CIRCUITO DE CONMUTACIÓN DOBLE 3.- EFECTO MAGNÉTICO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA 4.- EL RELÉ 5.- EJEMPLOS DE CIRCUITOS DE CONTROL CON RELÉS CIRCUITO DE CONMUTACIÓN CIRCUITO INVERSOR DEL GIRO DE UN MOTOR RELÉ DE ENGANCHE 1/11

2 1.- DISPOSITIVOS DE CONTROL ELÉCTRICO Los elementos de control eléctrico permiten controlar el paso de la corriente eléctrica a través de un circuito eléctrico y manejarlo a voluntad. De esta manera se puede controlar a través de ellos el funcionamiento de los receptores conectados en el circuito. Los dispositivos de control eléctrico más importantes son los siguientes: a) INTERRUPTOR: Es un dispositivo que permite abrir o cerrar un circuito eléctrico de forma permanente: - cuando el interruptor se encuentra abierto, la resistencia eléctrica que presenta es infinita y no permite el paso de la corriente eléctrica; - cuando el interruptor está cerrado, la resistencia eléctrica que presenta es cero, y deja pasar la corriente eléctrica, sin modificarla. Los interruptores están constituidos por una pieza metálica que al ser accionada (por presión o deslizamiento) comunica entre sí dos contactos metálicos (conectados a su vez al circuito). Habitualmente los interruptores se recubren con un material aislante de manera que no se tenga acceso a los elementos conductores mientras se actúa sobre ellos. Existen varios tipos de interruptores entre los que destacan los siguientes: - Interruptor unipolar de una dirección: cierra un par de contactos en una sola posición - Interruptor bipolar de una dirección: cierra a la vez dos pares de contactos en una sola posición - Interruptor unipolar de dos direcciones: puede cerrar un par de contactos en dos posiciones diferentes 2/11

3 - Interruptor bipolar de dos direcciones: puede cerrar a la vez dos pares de contactos en dos posiciones diferentes. Los interruptores de dos direcciones se denominan habitualmente CONMUTADORES. Sirven para desviar la corriente eléctrica por alguna de sus posibles salidas. b) PULSADOR: Es semejante a un interruptor, pero a diferencia de éste sólo actúa momentáneamente, mientras se mantiene pulsado (como ocurre por ejemplo cuando pulsamos el timbre de nuestra casa) Al igual que los interruptores, los pulsadores están constituidos por una lámina metálica que comunica dos contactos; disponen además de un muelle que permite a la lámina volver a su posición inicial tras soltar el pulsador. Según la forma de actuar, los pulsadores pueden ser de dos tipos: - Pulsadores normalmente abiertos (NA): al ser accionados se cierra el circuito (y se abre cuando se dejan de accionar) - Pulsadores normalmente cerrados (NC): al ser accionados se abre el circuito (y se cierra cuando se dejan de accionar) 3/11

4 2.- EJEMPLOS DE CIRCUITOS DE CONTROL Circuito de conmutación simple: Permite controlar el funcionamiento de dos receptores de forma alternativa: - cuando el conmutador está en la posición 1-2 se enciende la lámpara L2 - cuando el conmutador está en la posición 1-3 se enciende la lámpara L Control de un receptor desde dos puntos: Mediante dos conmutadores se puede controlar el apagado y encendido de la lámpara desde dos puntos diferentes:: a) en la situación de partida la lámpara estará encendida. b) Al accionar el conmutador A (o el B) la lámpara se apaga. c) Si a continuación se acciona el conmutador B (o el A ) la lámpara volverá a encenderse Circuito inversor del giro de un motor eléctrico Si un interruptor de dos polos y dos direcciones (conmutador bipolar) se conecta a un motor tal y como muestra la figura siguiente, se puede cambiar el sentido de la corriente eléctrica que pasa por el motor con sólo accionar el interruptor: 4/11

5 a) Cuando el conmutador está en la posición superior la corriente circula por el motor de derecha a izquierda y el motor girará en el sentido indicado. b) Cuando el conmutador está en la posición inferior la corriente circula por el motor de derecha a izquierda (al contrario que en el caso anterior) y en consecuencia el motor girará en sentido contrario al de antes. Con el fin de controlar la puesta en marcha del motor con independencia de la posición del pulsador, bastará con introducir dos interruptores (o dos pulsadores) en las posiciones que indica la figura. De esta forma, para que el motor funcione en el sentido controlado por el conmutador será necesario que el interruptor correspondiente se encuentre activado: Circuito de conmutación doble Mediante un conmutador bipolar se puede controlar el funcionamiento alternativo de tres receptores, activándose en cada posición dos de ellos: - Cuando el conmutador está en la posición superior se encenderán las lámparas L1 y L2, mientras que L3 permanecerá apagada. - Cuando el conmutador está en la posición inferior se encienden las lámparas L2 Y L3, mientras que es ahora L1 la que se apaga. - En cualquiera los dos casos, los interruptores individuales permiten controlar el funcionamiento de cada lámpara, de forma que para que las lámparas se enciendan deberán activarse los interruptores correspondientes 5/11

6 3.- EFECTO MAGNÉTICO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA Los imanes son cuerpos que tienen la propiedad de atraer a los materiales férricos (hierro y sus aleaciones). Esto es debido a que los imanes crean a su alrededor un campo de fuerzas denominado CAMPO MAGNÉTICO. Un campo magnético es aquella región del espacio donde se hacen sentir los efectos del imán; un material de hierro situado dentro de este campo experimentará una fuerza magnética de atracción hacia el imán. La fuerza magnética es más intensa en los extremos del imán, denominados POLOS; un imán tiene siempre dos polos denominados polo norte y polo sur. Los polos del mismo nombre se atraen mientras que los polos opuestos se repelen. En el interior del campo magnético, las fuerzas tienen un sentido preciso, definido por las LÍNEAS DE FUERZA: son líneas cerradas que salen del polo norte y entran por el polo sur, tal y como se muestra el dibujo: El magnetismo y la electricidad son dos fenómenos estrechamente relacionados: Una corriente eléctrica que recorre un hilo conductor crea a su alrededor un campo magnético. El campo magnético producido es directamente proporcional a la intensidad de la corriente eléctrica que lo provocó. Es decir, cuanto mayor sea el valor de la intensidad de corriente, más intenso es el campo magnético generado por dicha corriente eléctrica. A su vez, el campo magnético disminuye a medida que nos alejamos del conductor, siendo más intenso cuanto más próximos al conductor nos encontremos. 6/11

7 La dirección del campo magnético creado por una corriente eléctrica depende del sentido de ésta y puede obtenerse fácilmente a partir de la denominada regla de la mano derecha: si suponemos que sujetamos el cable con la mano derecha, con el pulgar en el sentido de circulación de la corriente eléctrica, los demás dedos nos indican la dirección y sentido del campo magnético generado. Se puede conseguir crear un campo magnético más intenso formando con el hilo conductor un bucle o espira. Dentro de la espira los efectos de las líneas de fuerza se superponen y en el centro se obtiene un campo magnético intenso. Si colocamos varias espiras juntas, arrollando el cable conductor sucesivas veces obtendremos los que se denomina bobina o solenoide. Los campos magnéticos de las espiras se suman unos con otros y en el centro del solenoide se produce un campo magnético muy intenso. La presencia de un núcleo de hierro dentro de la bobina aumenta aún más el campo magnético en su interior. El conjunto formado por una bobina de hilo conductor recorrida por una corriente eléctrica con un núcleo de hierro en su interior se denomina ELECTROIMÁN. Se Comporta como un imán cuyos polos son los extremos de una. Es un imán temporal pues el campo magnético sólo se produce mientras esté pasando corriente eléctrica por el electroimán (pues ésta es la que crea el campo magnético). Si la corriente se corta desaparecen los efectos magnéticos. El electroimán constituye la base de las máquinas eléctricas como los alternadores y los motores, y también de los dispositivos de control conocidos con el nombre de relés. 7/11

8 4.- EL RELÉ El relé es un interruptor accionado a distancia por la acción de un electroimán. Consta de las siguientes partes: - un electroimán - dos contactos metálicos: uno fijo y otro móvil Cuando una corriente eléctrica circula por el electroimán, éste se activa y crea un campo magnético que atrae al contacto móvil; de esta forma se junta los dos contactos y se cierra el interruptor. Cuando deja de circular corriente eléctrica por el electroimán, éste se desactiva y desaparece el campo magnético; al dejar de ser atraído, el contacto móvil vuelve a su posición inicial (en ocasiones a un muelle o resorte) y se separan los contactos, abriéndose el interruptor. El esquema eléctrico de un relé es el siguiente: En el relé podemos distinguir dos circuitos diferenciados: - un circuito electromagnético, que activa el electroimán, denominado CIRCUITO DE CONTROL - un circuito eléctrico cuyo funcionamiento es controlado por la apertura o cierre de un interruptor accionado a distancia por el electroimán, éste circuito se denomina CIRCUITO CONTROLADO o CIRCUITO DE POTENCIA. El relé es un elemento muy útil en circuitos de control pues permite accionar circuitos a distancia y además hace posible controlar grandes potencias utilizando pequeñas potencias de control. 8/11

9 El tipo de relé descrito actúa como un interruptor unipolar y corresponde al caso más sencillo. Existen otros tipos de relés que permiten controlar a la vez varias salidas de un circuito, entre los que destacan los siguientes: a) RELÉ DE 2 CONTACTOS Actúa como conmutador: - en posición de reposo (electroimán desactivado) la corriente puede pasar de 1 a 2 - en posición de marcha (electroimán activado) la corriente puede pasar de 1 a 3 También puede actuar como interruptor unipolar (abierto o cerrado), dejando sin conectar en el exterior uno de los contactos de salida. b) RELÉ DE 4 CONTACTOS Actúa como un conmutador bipolar: - con el electroimán desactivado la corriente pasa entre los contactos 1-2 y con el electroimán activado la corriente pasa entre los contactos 1-3 y 4-6 Al igual que en el caso anterior, este relé también puede actuar como interruptor; para ello basta con dejar sin conectar en el exterior los contactos de salida adecuados. 9/11

10 2.- EJEMPLOS DE CIRCUITOS DE CONTROL CON RELÉS a) Circuito de conmutación: Permite controlar el funcionamiento de dos receptores de forma alternativa: Al accionar el interruptor I 1, el relé permanecerá desactivado (debido a que está abierto I 2) y se encenderá la lámpara L 2 Si a continuación se acciona el interruptor I 2, circulará corriente por el relé. Éste se activará y el conmutador pasará a la posición contraria, de forma que se encenderá la lámpara L 1 y L 2 se apagará. b) Circuito inversor del giro de un motor a) En la posición de partida (con el pulsador abierto) la corriente pasa por el motor de derecha a izquierda y el motor girará en el sentido indicado. b) Al accionar el pulsador se activa el relé y por tanto, el conmutador cambia de posición La corriente circula entonces por el motor de derecha a izquierda (al contrario que en el caso anterior) y en consecuencia el motor girará en sentido contrario al de antes. 10/11

11 c) Relé de enganche Cuando se acciona un relé por medio de un pulsador, el relé sólo quedará activado mientras se mantenga apretado el pulsador. Sin embargo, en muchas ocasiones es necesario que el relé se quede activado después de soltar el botón; esto se puede lograr empleando un circuito de relé de enganche como el que se muestra en la figura: a) Cuando se pulsa el pulsador la corriente eléctrica circula por la bobina del relé; en consecuencia, el relé se activa y cierra los contactos. b) Cuando el pulsador se suelta, aunque la corriente ya no puede circular por el relé a través del pulsador, sí puede hacerlo a través de los otros conductores, tal y como se muestra en el dibujo. Por tanto, el relé no se puede apagar y se dice que está enclavado o enganchado. 11/11