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circuito serie

Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptores, entre otros) se conectan secuencialmente. La terminal de salida de un dispositivo se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.

CIRCUITO EN PARALELO

TESTER O MULTIMETRO

Que es un multímetro

Un multimetro, también de nominado tester, es un dispositivo eléctrico y portátil, que le permite a una persona medir distintas magnitudes eléctricas que forman parte de un circuito, como ser corrientes, potencias, resistencias, capacidades, entre otras.

Para que sirve un multimetro

Un multimetro tiene muchas funciones. A modo general sirve para medir distintas magnitudes en un circuito eléctrico. Algunas de las funciones del multimetro son:

Medición de resistencia.
Prueba de continuidad.
Mediciones de tensiones de Corriente Alterna y Corriente Continua.
Mediciones de intensidad de corrientes alterna y continua.
Medicion de la capacitancia.
Medicion de la frecuencia.
Deteccion de la presencia de corriente alterna.

el multimetro si es digital mostrara el valor en la pantalla y en caso de que sea analógico, la aguja se moverá al valor de la medición. En el siguiente vídeo se explica como se utiliza el multimetro de forma mas detallada.

Puede medir magnitudes en distintos rangos es decir, si sabemos que vamos a medir una corriente de 10 A (Amper) entonces, elegiremos un rango de 1 A a 50 A. Puede medir corriente continua o corriente alterna de forma digital o analógica.

Como funciona un multimetro

El funcionamiento de un multimetro involucra varios instrumentos de medición, como el voltimetro, amperimetro, entre otros. Lo que es importante conocer de un multimetro es saber usarlo.

En principio debemos identificar que vamos a medir y tener una idea de entre que valores oscila esa medición. Una vez identificados buscamos en la escala del tester los datos. Por ejemplo si queremos medir voltaje de una corriente continua de 100 V, buscamos en el tester la V que al lado tiene una rayita continua y elegimos el valor mas grande, mas cercano al valor aproximado de medición.

Luego se deben conectar los cables al multimetro. El cable negro debe ir conectado en la clavija que tiene denominacion COM, de comun. Luego buscamos la clavija que tiene como denominacion la magnitud que queremos medir. Si queremos medir voltaje, buscamos la V y conectamos el clabe en esa clavija. Luego se deben conectar las otras terminales de los cables, el negro en la parte negativa del circuito y el rojo en la parte positiva del circuito.

Tipos de multimetro

Existen dos tipos de multimetros:

Multimetro analógico
Multimetro digital

MULTIMETRO ANALOGICO

Los multimetros analógicos muestra en resultado de la medición mediante una aguja que indica en una escala el valor medido. Tienen una exactitud aproximada en la medición de voltaje de 1% y un rango de entre 0.4 mV a 1000V. Si hablamos de intensidad de corriente, puede medir entre 0.1 μA y 10A, con una exactitud de 2%.

MULTIMETRO DIGITAL

Mediante un circuito, el multimetro digital convierte los datos analógicos obtenidos en valores digitales que luego son mostrados en una pantalla. Estos tipos de multimetros miden con la misma exactitud que los analógicos, pero aumentan la precisión a la hora de leer la medición, ya que con aguja hay un pequeño error.

Como usar un multimetro

Como explicamos en los párrafos anteriores, el multimetro tiene muchos usos. Dentro de los usos los mas comunes son:

Para medición de tensiones
Para medición de resistencias
Para medición de intensidades

Medición de tensiones

Para medir tensiones basta con conectar los cables al multimetro y los otros terminales entre los puntos donde se quiera medir el potencial o diferencia de voltaje. Si se quiere medir el potencial absoluto, colocamos el terminal del cable negro en cualquier masa y el rojo en donde queremos medir el potencial.

Medición de resistencias

El procesos es parecido al de medición de tensiones. Se debe colocar la escala del multimetro en donde encontremos el símbolo Ω y buscamos el valor de la resistencia que mas nos convenza. Por ultimo colocamos los terminales entre los puntos donde se quiere medir la resistencia.

Medición de intensidades

A la hora de medir intensidades el proceso es un poco mas complicado. Es que las tensiones y resistencia se miden poniendo el multimetro en paralelo, pero para medir intensidades el multimetro debe estar en serie.

Por lo tanto para medir intensidades se debe abrir el circuito para colocar el borne o terminal del cable rojo en la parte donde se abrió el circuito y que la corriente circule por el tester. Previamente el tester debe estar configurado para medir intensidades.

¿QUE ES UN CONTACTOR?

Un contactor es un dispositivo con capacidad de cortar la corriente eléctrica de un receptor o instalación con la posibilidad de ser accionado a distancia.

CLASIFICACIÓN

Contactores electromagnéticos: Su accionamiento se realiza a través de un electroimán.
Contactores electromecánicos: Se accionan con ayuda de medios mecánicos.
Contactores neumáticos: Se accionan mediante la presión de un gas.
Contactores hidráulicos: Se accionan por la presión de un líquido.

Constitución de un Contactor Electromagnético

Un contactor electromagnético está constituido de las siguientes partes:

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

Contactos auxiliares. Son los encargados de abrir y cerrar el circuito de mando. Están acoplados mecánicamente a los contactos principales y pueden ser abiertos o cerrados.

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

Armadura. Parte móvil del contactor. Desplaza los contactos principales y auxiliares por la acción (FA) de la bobina.

Núcleo. Parte fija por la que se cierra el flujo magnético producido por la bobina.

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

Relé térmico

Los relés térmicos son los aparatos 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:

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

La conexión en estrella se designa por la letra Y. Se consigue uniendo los terminales negativos de las tres bobinas en un punto común, que denominamos neutro y que normalmente se conecta a tierra. Los terminales positivos se conectan a las fases.

Este tipo de conexión se realiza uniendo el final de una bobina con el principio de la siguiente, hasta cerrar la conexión formando un triángulo. Es una conexión sin neutro. Las fases salen de los vértices del triángulo. También se denomina conexión delta (Δ).

las tensiones de fase y de línea son iguales, porque los conductores de línea salen de los vértices del triángulo y la tensión entre ellos es producida por la bobina correspondiente. Esto se observa en el siguiente diagrama:

MOTOR SINCRÓNICO

Las Máquinas sincrónicas son maquinas rotatorias eléctricas que pueden trabajar como motor y como generador. Como motor convierte la energía eléctrica en energía mecánica y viceversa como generador.Se utiliza en mayor medida como generadores de corriente alterna que como motores de corriente alterna.

Estas máquinas no tienen par de arranque y hay que emplear diferentes métodos de arranque y aceleración hasta la velocidad nominal de sincronismo. Utilizándose también para controlar la potencia reactiva de la red.

Aspectos constructivos

Estator o parte fija

Contiene un devanado trifásico de corriente alterna, denominado devanado inducido y un circuito magnético formado por apilamiento de Chapas de burro

Rotor o parte móvil

Contiene un devanado de corriente continua, denominado devanado de campo y un devanado en cortocircuito, que impide el funcionamiento de la máquina a una velocidad distinta a la de sincronismo, denominado devanado amortiguador. Además, contiene un circuito magnético formado por apilamiento de chapas magnéticas de menor espesor que las del estator.

Principio de funcionamiento como generador

Una fuente mecánica que le proporcione el giro (turbina) acciona el rotor de la máquina sincrónica a la vez que se alimenta el devanado rotórico (devanado de campo) con corriente continua. El entrehierro variable (Máquinas de polos salientes) o la distribución del devanado de campo (Máquinas de rotor liso) contribuyen a crear un campo más o menos senoidal en el entrehierro, que hace aparecer en los bornes del devanado del estator (devanado inducido) una tensión senoidal. Al conectar al devanado inducido una carga trifásica equilibrada aparece un sistema trifásico de corrientes y una fuerza magnetomotriz senoidal.

Principio de funcionamiento como motor

En este caso se lleva la máquina sincrónica a la velocidad de sincronismo, pues la máquina sincrónica no tiene par de arranque, y se alimentan el devanado rotórico (Devanado de campo) con Corriente contínua y el devanado estatórico (devanado inducido) con corriente alterna. La interacción entre los campos creados por ambas corrientes mantiene el giro del rotor a la velocidad de sincronismo.

APLICACIONES

El motor sincronico se puede encontrar en la industria para hacer funcionar una estación de bombeo, en el transporte publico, una tranvía, en una trituradora industrial,etc. También podemos encontrar motores sincrónicos en el hogar, para hacer funcionar un progrma de lavado de vajillas o lavadora, como un temporizador.

Funcionamiento del motor asíncrono trifásico

Los motores asíncronos trifásicos, también llamados “de inducción” son los mas baratos de construir, los de menor mantenimiento y los mas confiables para aplicaciones industriales. Existen dos tipos, según que el rotor sea bobinado (motor de anillos rozantes) o en cortocircuito (motor de jaula de ardilla). Estos últimos son los mas comunes en la industria, sobre todo porque requiere poco mantenimiento al carecer de anillos rozantes o escobillas que estén sujetas a permanente desgaste. Veamos en este artículo cuál es el principio de su funcionamiento, las partes que lo constituyen y algunas de sus características básicas.

¿Qué es un servomotor?

Un servomotor es un tipo de motor eléctrico que tiene la capacidad de controlar el movimiento de su eje, en velocidad, aceleración, par y posición. Su bajo momento de inercia y su elevada capacidad de sobrecarga le permite hacer movimientos muy rápidos, con grandes aceleraciones y frenadas.

Los servomotores, componentes muy habituales en muchos sectores de la industria, se usan en gran variedad de aplicaciones. Los hay de diferentes tamaños, pudiendo llegar a ser muy reducidos y manejables. Por otra parte, también pueden usarse en maquinaria pesada.

¿De qué se compone un servomotor?

Una aplicación de servomotor normalmente incluye diversos componentes:
El servomotor propiamente dicho.
Encoder, que permite controlar la posición angular del rótor del motor.
Controlador electrónico, normalmente denominado servodrive.
Reductor para adaptar la velocidad de giro máxima a la requerida por la máquina así como el par.

Tipos de servomotores

Pueden ser rotativos o lineales.

Los servomotores rotativos pueden ser de corriente alterna, de corriente continua o motores paso a paso. Dentro de los servomotores de cc hay dos tipos: los clásicos de escobillas, y los de la nueva tecnología de motores de cc sin escobillas BLDC (=brushless DC). Si no se especifica otra cosa se entiende que un servomotor es rotativo de corriente alterna.

¿Para qué sirven? Aplicaciones de los servomotores

Este tipo de accionamiento se utiliza en industrias tan diversas como la producción automotriz, la creación de textiles, el procesamiento de alimentos y bebidas, el envasado de productos de consumo, etc. El servomotor de alta precisión es indispensable en todas las líneas de montaje que requieren velocidad y precisión. También se usan en robótica porque a sus características básicas de alta dinámica y precisión, se le añade el buen rendimiento del sistema que lo hace muy adecuado para su uso en dispositivos robotizados con baterías.

ASPECTOS CONSTRUCTIVOS

La máquina de inducción se compone fundamentalmente de tres partes básicas, ellas son: El rotor, el estator y la carcasa

ESTATOR

El estator y el rotor son circuitos electromagnéticos que funcionan como los electroimanes. El estator es la parte eléctrica estacionaria del motor. El núcleo estator de un motor está hecho de varios cientos de laminaciones delgadas aisladas entre si.

Núcleo del estator.

Devanado del estator.

Se apilan las laminaciones de estator formando un cilindro hueco. Se insertan bobinas de alambre aislado son insertados en las ranuras del núcleo del estator.

Cada grupo de bobina, junto con el núcleo de acero que lo rodea, forman un electroimán. Los devanados del estator son conectados directamente a la fuente de alimentación.

Estator (vista de corte longitudinal)

El paquete de chapas puede ser una única pieza o estar subdividido en varios paquetes mas pequeños, montados sobre el eje con pequeños espacios, entre ellos, a fin de permitir el paso de aire de refrigeración.

ROTOR

Los tipos de rotores para motores de inducción son dos:

Rotor Jaula de Ardilla
Rotor devanado.

Los motores cuando están en funcionamiento, presentan características similares de operación independientemente del tipo de rotor. Pero si se diferencian en el arranque, en la posibilidad de regular la velocidad, la eficiencia, y el factor de potencia. También en el costo.

Núcleo del rotor

Está hecho de laminaciones de acero aisladas entre si y apiladas, obteniéndose un núcleo sólido. Previamente las chapas fueron preformadas para que al apilarse formen las ranuras.

LA JAULA DE ARDILLA

Consiste en una serie de barras conductoras, colocadas dentro de las ranuras del rotor con sus extremos puestos en cortocircuito por medio de dos anillos. A éste diseño se le conoce como jaula de ardilla porque sus barras tienen la apariencia de las jaulas donde juegan las ardillas o marmotas.

Rotor jaula de ardilla.

El núcleo del rotor es montado sobre un eje de acero para conformar el rotor.

La construcción del rotor de jaula es sólida, en cortocircuito, no permite su conexión al exterior.

Rotor devanado.

Consta de un arrollamiento trifásico completo, que es una imagen reflejada del devanado del estator. Generalmente se conectan en estrella y sus extremos van a los anillos rozantes. Puede colocarse en cortocircuito a través de las escobillas. También se puede insertar resistencias para que en el momento del arranque se limite la corriente y se eleve el torque. Asimismo se puede regular la velocidad modificando la característica Par-Velocidad del motor.

CARCASA

La carcasa consiste en un armazón (o yugo) y dos tapas en los extremos (o los alojamientos de los cojinetes). El devanado del estator está montado dentro de la carcasa. El rotor encaja dentro del estator con un ligero entrehierro que lo separa del estator. No hay ninguna conexión física directa entre el rotor y el estator.

La carcasa también protege las partes eléctricas y operativas del motor de los efectos dañinos del ambiente en que el motor opera. Los rodamientos, montados en el eje, sostienen al rotor y le permiten girar. El ventilador, también montado en el eje, se usa para refrigerar el motor.