Funcionamiento y los parámetros de diseño de los distintos dispositivos electromecánicos presentes en la industria.

Objetivo

Dar a conocer el funcionamiento y los parámetros de diseño de los distintos dispositivos electromecánicos presentes en la industria.

Antecedentes Históricos.

Nikola Tesla fue el precursor del campo de la electromecánica. Paul Nipkow propuso y patentó el primer sistema electromecánico de televisión en 1885. Las máquinas de escribir eléctricas se desarrollaron hasta los años 80 como "máquinas de escribir asistidas por energía

Los repetidores surgieron con la telegrafían eran dispositivos electromecánicos usados para regenerar señales telegráficas.

El conmutador telefónico de barras cruzadas es un dispositivo electromecánico para llamadas de conmutación telefónica. Inicialmente fueron ampliamente instalados en los años 1950 en Estados Unidos e Inglaterra, luego se expandieron rápidamente al resto del mundo

Introducción.

La electromecánica es la combinación de las ciencias del electromagnetismo de la ingeniería eléctrica  y la ciencia de la mecánica

[pic 1][pic 2]

¿Qué es un dispositivo electromecánico?

Los dispositivos electromecánicos son aquellos que combinan partes eléctricas y mecánicas para conformar su mecanismo, y así cumplir con una función determinada.

[pic 3]

Dispositivos Electromecánicos

Dentro del área de la electromecánica existe un gran número de componentes, estos pueden clasificarse de la siguiente manera:

Motores.

Relevadores.

Válvulas.

Solenoides.

Interruptores y llaves de selección

Relevador de control

El relé o relevador es un dispositivo que  funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.

Relevador Térmico

Los relés térmicos son los más utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas débiles y prolongadas.  Se pueden utilizar en corriente alterna o continua. Este dispositivo de protección garantiza:

• 1.- Optimizar la durabilidad de los motores, impidiendo que funcionen en condiciones de calentamiento anormales.
• 2.- La continuidad de explotación de las máquinas o las instalaciones evitando paradas imprevistas.
• 3.-  Volver a arrancar después de un disparo con la mayor rapidez y las mejores condiciones de seguridad posibles para los equipos y las personas

Contactor

Tiene por objetivo establecer o interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el circuito de mando, tan pronto se dé tensión a la bobina (en el caso de ser contactores instantáneos).

El contactor se compone principalmente de la carcasa, los contactos y el electroimán.

Fundamentos de los sensores

Un sensor es un dispositivo utilizado para detectar y señalar una condición de cambio.

Con frecuencia, una condición de cambio, se trata de la presencia o ausencia de un objeto o material (detección discreta).

También puede ser una cantidad capaz de medirse, como un cambio de distancia, tamaño o color (detección analógica).

Los sensores posibilitan la comunicación entre el mundo físico y los sistemas de medición y/o de control, tanto eléctricos como electrónicos, utilizándose extensivamente en todo tipo de procesos industriales y no industriales para propósitos de monitoreo, medición, control y procesamiento.

Distancia máxima de conmutación (Sn)

Al utilizar un sensor para una aplicación, se debe tener en cuente una distancia de detección nominal y una distancia de detección efectiva.

Distancia nominal de detección

La distancia de detección nominal corresponde a la distancia de operación para la que se ha diseñado un sensor, la cual se obtiene mediante criterios estandarizados en condiciones normales

Distancia efectiva de detección

La distancia de detección efectiva corresponde a la distancia de detección inicial (de fábrica) del sensor que se logra en una aplicación instalada. Esta distancia se encuentra más o menos entre la distancia de detección nominal, que es la ideal, y la peor distancia de detección posible.

Existen otros términos asociados al cálculo de la distancia nominal en los sensores los cuales son: Histéresis, Repetibilidad, Frecuencia de conmutación y Tiempo de respuesta.

Histéresis

La histéresis, o desplazamiento diferencial, es la diferencia entre los puntos de operación (conectado) y liberación (desconectado) cuando el objeto se aleja de la cara del sensor y se expresa como un porcentaje de la distancia de detección. Sin una histéresis suficiente, el sensor de proximidad se conecta y desconecta continuamente al aplicar una vibración excesiva al objeto o al sensor, aunque se puede ajustar mediante circuitos adicionales.

[pic 4]

Repetibilidad

La repetibilidad es la capacidad de un sensor de detectar el mismo objeto a la misma distancia de detección nominal y se basa en una temperatura ambiental y voltaje eléctrico constantes.

[pic 5]

Frecuencia de conmutación

La frecuencia de conmutación corresponde a la cantidad de conmutaciones por segundo o unidad especificada en que se pueden alcanzar conmutaciones entre estado activo o de detección y estado de desconexión en condiciones normales. En términos más generales, es la velocidad relativa del sensor.

[pic 6]

Tiempo de respuesta

El tiempo de respuesta de un sensor corresponde al tiempo que transcurre entre la detección de un objeto y el cambio de estado del dispositivo de salida (de encendido a apagado o de apagado a encendido). También es el tiempo que el dispositivo de salida tarda en cambiar de estado cuando el sensor ya no detecta el objeto.

El tiempo de respuesta necesario para una aplicación específica se establece en función del tamaño del objeto y la velocidad a la que éste pasa ante el sensor.

...