Práctica de un sistema eléctrico

En esta práctica utilizaremos los bancos de electrotécnia de la universidad. A continuación se presentara una imagen del banco:

El banco esta compuesto de dos filas. En la primera fila encontraremos de izquierda a derecha:

• 3 Fusibles.
• 2 pulsadores, uno normalmente abierto (NO) y otro normalmente cerrado (NC).
• 2 pulsadores duales, con circuitos NO y NC.
• Un temporizador.
• Un relé.
• Un temporizador.
• 3 resistencias de potencia.
• Un relé.
• 3 bombillos.
• 2 pilotos.
• 3 resistencias de potencia.

En la segunda fila encontraremos de izquierda a derecha:

• El encendido general.
• Fuente trifasica 220V.
• Fuente de corriente directa.
• Fuente de corriente continua.
• Fuente de 110V AC.
• Transformador.
• 3 tomacorriente 110V AC.
• Medidor de consumo.

Recursos

Para esta práctica tendremos como recursos:

• Cables con terminales banana para las conexiones
• Llave del banco.
• Banco de trabajo.
• Fusibles.

Seguridad en la práctica

• Manipular los cables únicamente si el banco de prueba esta desenergizado y con la llave retirada de su lugar.
• Encender y manipular los pulsadores y botones con una sola mano. Si necesitan usar dos manos pedir ayudar de un compañero y hacer la actividad en conjunto.
• Si ocurre alguna sorpresa apagar el banco con el paro de emergencia.

Encendido del banco

Para el encender el banco, se debe:

1. Desarmar el paro de emergencia.
2. Girar la llave del banco.
3. Presionar el encendido.

1. Ejercicio de lógica booleana

Realicemos la conexión de un suiche con un bombillo como se muestra a continuación:

Conexión de un suiche ⚗️

Adicionalmente pensar en como conectar dos suiches para que se cumplan las funciones lógicas:

• Función AND ⚗️
• Función OR ⚗️
• Función XOR

Conexión del suiche escalera ⚗️

En las escaleras del hogar se tiene una conexión particular para poder encender y apagar el bombillo desde el primer piso o el segundo piso sin problemas. ¿Cómo podemos hacer esta conexión?

2. Uso de relés

Los relés nos permiten manejar altos voltajes y potencias con voltajes y corrientes menores. Adicionalmente pueden ser usados como unidades de memoria. Revisemos el circuito de enganche o retención:

Circuito de enganche o retención ⚗️

Los relés pueden ser utilizador para cambiar el giro de un motor, ya sea este mono-fásico como el que se presenta acontinuación:

O sea un motor tri-fásico como se ejemplifica en la siguiente simulación:

Conexión del control de giro de un motor tri-fásico ⚗️

Vamos a realizar la conexión siguiente en el banco para probar el cambio de giro del motor trifásico.

3. Aplicación de los relés y los motores

Con el banco de pruebas vamos a simular el comportamiento de la puerta de un garaje, la cual posee botones para abrir (subir) o cerrar (bajar) la puerta, adicionalmente cuenta con finales de carrera (pulsadores) que para el motor cuando llega al final del recorrido.

Circuito de control para puerta de garaje ⚗️

A continuación presentamos el circuito usando el motor:

4. Control de velocidad de un motor tri-fásico con motoreductor

Para terminar usaremos el variador de velocidad de un motor tri-fásico con motoreductor.

Entrega

Para el trabajo realizar:

• El análisis funcional de sistema de puerta de un garaje.
• El análisis funcional de un sistema que tenga motor eléctrico en la universidad y que contemple la interacción con un usuario. Tomar fotos para el informe y un video explicado sus partes (subir el video a YouTube y adjuntar el enlace en el informe).

Con análisis funcional me refiero a:

• Determinar la caja negra del sistema
• Determinar las cajas negras de los subsistemas
• Determinar sus flujos de energía, materia e información
• Determinar funciones
• Describir la estructura funcional del sistema usando la notación de Pahl & Beitz
• Extraer los requerimientos técnicos necesarios para el correcto funcionamiento del sistema
• Analizar la física involucrada en las diferentes etapas del proceso
• Explicar cada diagrama presentado