UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA
FACULTAD DE de INGENIERÍA QUÍMICA y TEXTIL
ÁREA ACADÉMICA DE CURSOS COMPLEMENTARIOS
DISEÑO y MONTAJE
DE EQUIPOS
ELÉCTRICOS
Expositor
Ing. Jorge Cosco Grimaney
CONERA DE HILOS
LABORATORIO DE BOMBAS
MOTORES
ELÉCTRICOS
INSTALADOS EN
EL
LABORATORIO
DE BOMBAS
INTERCAMBIADOR DE CALOR
DISEÑO Y MONTAJE DE EQUIPOS ELÉCTRICOS
INDUSTRIALES
1.- Normatividad y potencia a instalar
2.- Sistema de acoplamiento
3.- Montaje del equipo eléctrico
4.- Instalaciones eléctricas Industriales
5.- Instalación de seguridad del equipo eléctrico
6.- Instalación de protección del operador
7.- Instalación de automatismos
CÓDIGO ELÉCTRICO NACIONAL
El Código Nacional de Electricidad ha sido
formulado por el Ministerio de Energía y
Minas;
El Código Nacional de Electricidad está
conformado por lo Tomos siguientes:
TOMO I
TOMO II
TOMO III
TOMO IV
TOMO V
PRESCRIPCIONES
SISTEMA DE GENERACIÓN
SISTEMA DE TRANSMISIÓN
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
SISTEMA DE UTILIZACIÓN
El SISTEMA DE UTILIZACIÓN contiene
los siguientes ítems :
1.- Requisitos para una instalación
eléctrica
2.- Diseño y protección de las
instalaciones
3.- Métodos y materiales de instalación
4.- Instalación de artefactos eléctricos
5.- Instalación de emplazamientos
especiales
6.- Condiciones especiales
7.- Sistemas de comunicación
8.- Verificación y prueba de
instalaciones
CÓDIGO ELÉCTRICO NACIONAL y POTENCIA
POTENCIA INSTALADA
20
SISTEMAS DE ACOPLAMIENTO MECANICO
Un servo accionamiento se utiliza para controlar la posición, velocidad y
torque que un motor emplazará en un sistema determinado. Pueden ser
mecánicos, eléctricos, neumáticos e hidráulicos
Se denomina engranaje o ruedas
dentadas al mecanismo utilizado para
transmitir potencia de un componente
a otro dentro de una máquina.. Un
engranaje
sirve
para
transmitir
movimiento circular o lineal, mediante
contacto de ruedas dentadas.
Una de las aplicaciones más
importantes de los engranajes es la
transmisión del movimiento desde el
eje de una fuente de energía, como
puede ser un motor eléctrico, hasta
otro eje situado a cierta distancia y
que ha de realizar un trabajo.
SISTEMAS DE ACOPLAMIENTO MECANICO
Las transmisiones por correa, en su forma más sencilla, consta de una
cinta colocada con tensión en dos poleas: una motriz y otra movida. Al
moverse la cinta (correa) trasmite energía desde la polea motriz a la
polea movida por medio del rozamiento que surge entre la correa y las
poleas
CIMENTACION
Muchas máquinas pueden instalarse perfectamente en montajes de
aislamiento contra vibraciones directamente en los suelos normales de las
fábricas, dependiendo del tipo de terreno sobre el cual se hace el montaje
Se denomina cimentación al conjunto de elementos estructurales cuya
misión es transmitir las cargas de la maquina al suelo. Debido a que la
resistencia del suelo es, generalmente, menor que los pilares o muros
que soportará, el área de contacto entre el suelo y la cimentación será
proporcionalmente más grande que los elementos soportados (excepto
en suelos rocosos muy coherentes
MONTAJE MECÁNICO
Cimentaciones de máquinas
A diferencia de las cimentaciones de
edificación, que generalmente están
sometidas
a
cargas
estáticas
o
cuasiestáticas, las cimentaciones de
maquinaria
están
sometidas
frecuentemente a cargas cíclicas. La
existencia de cargas cíclicas obligan a
considerar el estado límite de servicio de
vibraciones y el estado límite último de
fatiga.
Algunos tipos de cimentación usados para
maquinaria son:
Tipo bloque
Tipo celdas
De muros
Porticadas
Con pilotes
Sobre apoyos elásticos
De soporte
MONTAJE MECÁNICO
Algunas máquinas o aplicaciones necesitan cimentaciones de hormigón y
aisladores por diversos motivos
* Para aumentar la rigidez de la máquina y mantener
*
*
*
*
*
una alineación exacta cuando se cambia la carga.
Para aumentar la masa de inercia y reducir la
vibración generada por la propia máquina.
Para bajar el centro de gravedad de una máquina
con una parte superior muy pesada o para
estabilizar una masa descentrada.
Para repartir cargas estáticas y dinámicas en una
superficie mayor.
Para permitir el uso de aisladores de vibraciones
elásticas cuando es necesario aislar vibraciones de
baja frecuencia.
El aislamiento contra choques y vibraciones en las
cimentaciones ofrece las condiciones óptimas para
el funcionamiento sin problemas de las máquinas
con las mínimas perturbaciones a o desde el
entorno.
El aislamiento contra choques y vibraciones
en las cimentaciones ofrece las condiciones
óptimas para el funcionamiento sin
problemas de las máquinas con las mínimas
perturbaciones a o desde el entorno.
La selección del sistema de aislamiento de
cimentaciones más eficaz depende de
factores tales como la máquina, las
vibraciones y los choques, además de las
condiciones de su emplazamiento.
Las
cimentaciones
de
hormigón armado y las
estructuras
asociadas
deberían estar diseñadas
por ingenieros o consultores
cualificados
y
su
construcción
debería
realizarla un especialista
experimentado.
INSTALACIÓN ELÉCTRICAS INDUSTRIALES
ESQUEMAS ELECTRICOS
E X P L IC A TIV O S
F U N C IO N A L
DE
E M P L A ZA M IE N TO
DE
P R IN C IP IO
ESQUEMA EXPLICATIVO
• Su misión es facilitar el estudio y la
comprensión del funcionamiento de una
instalación o parte de la misma.
• Una misma instalación puede ser objeto
de varios esquemas desde el más sencillo
hasta el más complicado.
ESQUEMA FUNCIONAL
• Permite formarse una
idea general del
funcionamiento
limitándose a su
principio esencial.
• Los elementos
estarán
representados por
símbolos sin
necesidad de las
uniones materiales.
G
T
M
G : G enerador de energía
T : T ransform ador m onofásico
220 / 110V .
M : M otor m onofásico 110V .
DE EMPLAZAMIENTO
• Representa la
arquitectura de un
local y la ubicación
aproximada de los
aparatos de uso y los
que los controlan.
Sa
a
a
ESQUEMA DE PRINCIPIO
• Los símbolos de los
diferentes elementos
de una misma
L1
instalación están
separados y situados
de manera que el
trazado de cada
circuito se aproxime a
una recta.
a
Sa
a
M A ND O D E DO S LAM PA RAS
L2
ESQUEMAS ELECTRICOS
DE
R E A L IZA C IO N
GENERAL
D E C O N E X IO N E S
DE
C A N A L IZA C IO N
ESQUEMA DE REALIZACION
• Sirven de guía en la realización y
verificación de las conexiones de una
instalación o parte de la misma.
GENERAL DE CONEXIONES
• En este esquema
están representadas
todas las conexiones
y todos los
conductores.
• También se denomina
esquema multifilar.
a
Sa
DE CANALIZACION
• Representa las
conexiones entre los
diferentes aparatos
de una instalación.
• Se le denomina
también esquema de
cableado exterior.
1
3
2
L
I
I : In te rru p to r
L : L á m p a ra
1 ; 2 y 3 : D o s c o n d u c to re s e n tu b e ría P V C
EJEMPLO
• Efectuar los esquemas de principio,
general de conexiones y de canalización
de una lámpara gobernada desde dos
lugares distintos.
DE PRINCIPIO
L1
L2
M ENSAJEROS
CONTROL
V IV O
S a3
S a3
a
NEUTRO
GENERAL DE CONEXIONES
a
S a3
S a3
DE CANALIZACION
a
S a3
S a3
TABLEROS DE CONTROL
• Conjunto de
dispositivos
electromecánicos
distribuidos
ordenadamente
dentro de un
gabinete.
• Permite el control
de máquinas
eléctricas (apertura y
cierre).
TIPOS
• Empotrado
• Adosado
• Auto soportado
COMPONENTES DE LOS
TABLEROS DE CONTROL
PULSADORES
• Auxiliar de mando
provisto de un
elemento destinado a
ser accionado por la
fuerza de un dedo y
que tiene una
energía de retorno
acumulada (resorte)
IE C
AR RANQ UE
(S T A R T )
P AR ADA
(S T O P )
DIN
3
3
4
4
1
1
2
2
¡ E S T AD O DE R E P O S O !
PULSADORES
3
D E SIG N A C IO N
C LA S E
N U M E RO
S1Q
P U L SA D O R 1
DE MARC HA
4
F UN C IO N
S2Q
1
2
S1B : P ulsad or 1 march a d erech a
S2B : P u lsado r 2 m archa izq uierda
P U L SA D O R 2
D E P A R AD A
CONTACTOR
• Dispositivo que sirve para el cierre o
apertura de contactos principales o
auxiliares.
• Los hay : mecánicos,
electromagnéticos, electro neumáticos.
CONTACTOR
P AR TE M O V IL
1
3
5
13
21
2
4
6
14
22
A1
B O B IN A
A2
N U CL E O
C O N TA C TO S
P RIN C IP A L E S
(C ircu ito de fu erza)
C O N TA C TO S
A U XIL IA RE S
(C ircu ito de m ando )
CONTACTOR
• Contactos principales :
Tienen un solo dígito en sus contactos y
están normalmente abiertos.
• Contactos auxiliares :
Tienen dos dígitos
N.A.
13 y 14; 23 y 24; 33 y 34 etc.
N.C.
11 y 12; 21 y 22; 31 y 32 etc.
CONTACTOR
BO BIN A
C O N T AC TO S
N. A.
A1
A1
A2
A2
N. C.
13
13
11
11
14
14
12
12
DE S IGN AC ION :
K 1M : C on tacto r Nº 1 fu n ció n p rincipal
K 2A : C on tactor N º 2 fu nción au xiliar
RELE TÉRMICO
• Es un dispositivo de sobre intensidad que
provoca la apertura, con o sin retardo de
un aparato mecánico de conexión, cuando
la corriente que circula por sus vías
principales
sobrepasa
un
valor
prefijado.
• Se conecta directamente a los contactores
y en serie con los contactos principales
(protege contra sobrecargas).
RELE TÉRMICO
1
2
3
4
5
95
97
96
98
6
C O N TA C TO S
P RIN C IP A L E S
(C ircu ito de fu erza)
DE S IGN AC ION : F 2 F
C O N TA C TO S
A U XIL IA RE S
(C ircu ito de m ando )
TEMPORIZADOR ON-DELAY
R elé de m aniobra retardado a la co nex ión
(al trabajo)
A1
55
67
56
68
15 s
A2
C o ntacto s au xilia res de acció n
retardada a la co ne xió n
D E S IG N A C IO N :
K1T
K2T
ESQUEMA DE MANDO: TEMPORIZACION A LA CONEXION
ESQUEMA DE MANDO: TEMPORIZACION A LA CONEXION
TEMPORIZADOR OFF-DELAY
R elé d e m aniobra retardad o a la desco nexión
(al reposo)
A1
65
57
66
58
15 s
A2
C o ntacto s au xilia res de acció n
retardada a la desco n exió n
DE S IGN AC ION :
K1T
K2T
ESQUEMA DE MANDO
TEMPORIZACION A LA DESCONEXION
ESQUEMA DE MANDO
FUSIBLES
• Protege contra
sobreintensidades
(cortocircuitos)
D E SIGN AC IO N : F 1F
LÁMPARAS DE
SEÑALIZACION
• Son indicadores
luminosos que nos
indican el
funcionamiento de un
sistema.
• Van en el circuito de
mando.
X1
X2
D E SIGN AC IO N : H 1H
Automatismos
LÓGICA CABLEADA
La lógica cableada industrial consiste en el diseño de automatismos con
circuitos cableados entre contactos auxiliares de relés electromecánicos,
contactores de potencia, relés temporizados, diodos, relés de protección,
válvulas óleo-hidráulicas o neumáticas y otros componentes. Los cableados
incluyen funciones de comando y control, de señalización, de protección y de
potencia.
LÓGICA PROGRAMADA : PLC
Se entiende por controlador lógico programable (PLC), o
autómata
programable, a toda máquina electrónica, basada en
microprocesador, diseñada para controlar en tiempo real y
en medio industrial procesos secuenciales.
Realiza
funciones
lógicas:
series,
paralelos,
temporizaciones, contajes y otras más potentes como
cálculos, regulaciones, etc..
También se le puede definir como una “caja negra” en la
que existen unos terminales de entrada a los que se
conectarán pulsadores, fines de carreras, detectores de
posición, etc., conectándose a los terminales de salida,
dispositivos
tales
como
contactores,
relees,
electroválvulas, lámparas, etc., de tal forma que la
actuación de estos últimos está en función de las señales
de entrada que están activadas en cada momento y según
el programa almacenado.
Campo de aplicación
El PLC por sus especiales características de diseño tienen
un campo de aplicación muy extenso. La constante
evolución del hardware amplía continuamente este campo
para poder satisfacer las necesidades que se detectan en el
espectro de sus posibilidades reales.
ARRANQUE
DIRECTO DE
MOTORES
M
3~
CONTROL POR
CONTACTORES
Instalación del circuito de potencia de un motor trifásico
R
S
Fusibles
Contactos
M
3~
T
Alimentación trifásica R-S-T
R
S
T
Protección
De
Sobrecargas
Tablero
Tubo
flexible
M
3~
Motor
trifásico
Alimentación trifásica R-S-T
R
S
M
3~
T
Alimentación trifásica R-S-T
R
S
M
3~
T
Alimentación trifásica R-S-T
R
S
M
3~
T
Alimentación trifásica R-S-T
R
S
M
3~
T
Alimentación trifásica R-S-T
R
S
M
3~
T
Alimentación trifásica R-S-T
R
S
M
3~
T
Alimentación trifásica R-S-T
R
S
M
3~
T
Alimentación trifásica R-S-T
R
S
M
3~
T
Alimentación trifásica R-S-T
R
S
M
3~
T
Arranque directo, sin inversión del sentido de giro, mando
por contactor.
El
mando
se realiza
mediante un contactor y
una caja de pulsadores
marcha-paro. En el circuito
de potencia se dispone
protección contra corto
circuitos, por medio de un
Relee Térmico, situado
antes del contactor; el
circuito de mando también
esta
protegido
contra
cortocircuitos mediante un
fusible
adecuado
al
consumo de corriente de la
bobina del contactor
Plano esquemático del control
START
S
STOP
T
Fusible
Bobina
NO
Circuito de enclavamiento
Es el que se encarga de
activar o de desactivar el
circuito de mando del
automatismo,
permitiendo
que
dicho
circuito
permanezca
activo
o
desactivado a pesar de que
haya desaparecido la orden
de marcha o paro.
Arranque directo, sin inversión del sentido de giro, mando por contactor.
R
S
T
Plano de conexiones
Fusible
STOP
NO
START
Contactos
Bobina
Contactor
M
3~
Motor trifásico
Botonera
Alimentación trifásica R-S-T
Plano esquemático del control
START
S
STOP
T
Fusible
Bobina
NO
Plano de situación o construcción
Alimentación trifásica R-S-T
START
S
STOP
T
Fusible
Bobina
NO
Plano de situación o construcción
Alimentación trifásica R-S-T
Plano esquemático del control
START
S
STOP
T
Fusible
Bobina
NO
Plano de situación o construcción
Alimentación trifásica R-S-T
Plano esquemático del control
START
S
STOP
T
Fusible
Bobina
NO
Plano de situación o construcción
Alimentación trifásica R-S-T
Plano esquemático del control
START
S
STOP
T
Fusible
Bobina
NO
Plano de situación o construcción
Alimentación trifásica R-S-T
Plano esquemático del control
START
S
STOP
T
Fusible
Bobina
NO
Plano de situación o construcción
Alimentación trifásica R-S-T
Plano esquemático del control
START
S
STOP
T
Fusible
Bobina
NO
Plano de situación o construcción
Alimentación trifásica R-S-T
Plano esquemático del control
START
S
STOP
T
Fusible
Bobina
NO
Plano de situación o construcción
Alimentación trifásica R-S-T
Plano esquemático del control
START
S
STOP
T
OL
Fusible
Bobina
NO
Plano de situación o construcción
Alimentación trifásica R-S-T
Plano esquemático del control
START
S
STOP
T
OL
Fusible
Bobina
NO
Plano de situación o construcción
Alimentación trifásica R-S-T
Plano esquemático del control
START
S
STOP
T
OL
Fusible
Bobina
NO
Plano de situación o construcción
Alimentación trifásica R-S-T
Plano esquemático del control
START
S
STOP
T
OL
Fusible
Bobina
NO
Plano de situación o construcción
Alimentación trifásica R-S-T
ON
OFF
START
STOP
LECTURA DE PLANOS DE
TABLEROS DE CONTROL
ARRANQUE DIRECTO
CIRCUITO DE TEMPORIZACION
INVERSION DE GIRO
• La inversión de giro de un motor, es un circuito
que permite cambiar el sentido de giro de un
motor.
 Para conseguir la inversión de giro de un
motor asíncrono trifásico, solo es necesario
intercambiar la conexión de dos fases de las
tres que alimentan al motor .
• Esto se consigue por medio de los contactores
de dos contactores KM1 Y KM2
ESQUEMA DEL CIRCUITO DE FUERZA
ESQUEMA DEL CIRCUITO DE MANDO
ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO
• Los motores de potencia consumen alta
corriente cuando arrancan.
• Para disminuir la corriente de arranque se hace
funcionar al motor en el arranque, en conexión
estrella.
• Mediante un temporizador después de un
tiempo t ,el motor pasa a la conexión triangulo.
• Para ello se necesitan tres contactores, KM1 ,
KM2 y KM3
ARRANQUE ESTRELLA-TRIANGULO
ARRANQUE ESTRELLA-TRIANGULO
ARRANQUE ESTRELLA-TRIANGULO
ESQUEMA DE MANDO
ESQUEMA DE MANDO
ESQUEMA DE MANDO
ESQUEMA DE MANDO
ESQUEMA DE MANDO
ESQUEMA DE MANDO
ESQUEMA DE MANDO
INSTALACIÓN DE DISPOSITIVOS ELÉCTRICOS de
SEGURIDAD
SEGURIDAD ELÉCTRICA
Los pozos contienen tierra tratada y aditivos
químicos que aseguran una baja resistencia
del terreno al paso de la corriente eléctrica
hasta donde se conecta el circuito de tierra
de las instalaciones internas.
Garantiza la integridad física de aquellos que
operan con equipos eléctricos.
Evitar voltajes peligrosos entre estructuras,
equipos y el terreno durante fallas o en
condiciones normales operación.
Dispersar las pequeñas corrientes provenientes
de los equipos electrónicos.
Dispersar a tierra las corrientes de falla y las
provenientes de sobretensiones ocasionadas por
rayos, descargas en líneas o contactos no
intencionales con la estructura metálica de un
equipo eléctrico.
INSTALACIÓN DE AUTOMATISMOS
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diseño y montaje de equipos eléctricos