MANUAL 89001498 ELECTRICIDAD DE MANTENIMIENTO

SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL
MECÁNICO DE
MANTENIMIENTO
MANUAL DE APRENDIZAJE
ELECTRICIDAD DE
MANTENIMIENTO
CÓDIGO: 8900XXXX
Nivel Profesional Técnico
INDICE
N°
TAREA
PAG.
1.
EMPALME DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS ....................................................
7
2.
INSTALACIÓN DE CIRCUITO SIMPLE .................................................................. 39
3.
INSTALACIÓN DE LÁMPARA Y TOMACORRIENTE .......................................... 67
4.
INSTALACIÓN DE LÁMPARAS INCANDESCENTES .......................................... 97
5.
MEDICIÓN DE TENSIÓN, INTENSIDAD Y RESISTENCIA.................................. 139
6.
INSTALACIÓN MOTOR TRIFÁSICO CON INTERRUPTOR MANUAL .............. 197
7.
INSTALACIÓN MOTOR TRIFÁSICO CON INVERSOR DE GIRO MANUAL..... 251
8.
INSTALACIÓN MOTOR TRIFÁSICO CON CONMUTADOR Y-Δ ........................ 303
EN PROLONGACIÓN
EN DERIVACIÓN
TRENZADO
EN DERIVACIÓN DOBLE
N2
ORDEN DE EJECUCIÓN
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Prepare conductores y herramientas
Pele conductores eléctricos
Empalme conductores en prolongación
Empalme conductores en derivación
Empalme conductores trenzados
Controle todos los empalmes
Suelde los empalmes con estaño
Aisle los empalmes
Controle el aislamiento de los empalmes.
PZA.
CANT.
~
...
DENOMINACIÓN
HERRAMIENTAS 1 INSTRUMENTOS
o Conductor tipo TW No 14 y N° 12
o Cordón mellizo No 2 x 16 AWG
o einta aislante plástica de 3/4"
o Soldadura de estaño preparado
o Alicate universal de corte y redondo
o Cinta métrica flexible
o Cautín eléctrico recto 220 V-150 W
o Cuchilla de electricista
o Galga para calibrar conductores.
NORMA 1 DIMENSIONES
EMPALMES DE CONDUCTORES
UMA-PERÚ
MATERIAL
OBSERVACIONES
HT 11 EMAN REF.
!=========t---y---~
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
7
TIEMPO :
ESCALA :
HOJA :
111
1998
MECÁNICO DE MANTE~IMIENTO
OPERACIÓN
PROLONGAR CONDUCTORES DE ALAMBRE
LIMA- PERÚ
Consiste en unir conductores de alambre para prolongar líneas (Figura 1 ). Se utiliza
en todo tipo de instalación y se realiza con conductores de hasta 4 mm 2 de sección.
Figura 1
PROCESO DE EJECUCIÓN
1° Paso- Coloque el alicate en forma perpendicular
al alambre y córtelo (Figura 2 ).
Figura 2
2° Paso- Pele las puntas :
a. Marque con la navaja, sobre el extremo a conectar, una distancia de
aproximadamente 50 veces el diámetro de ese alambre (Figura 3 ).
~ c=:::=====::::J
Figura 3
u
l
¡
1
..
50d _ _ _ _ __,
b. Pele las puntas, o partir de las
marcas, hasta retirar toda la
capa aislante (Figura 4 ).
Figura 4
PRECAUCIÓN
Emplee con cuidado la nava¡a para no herirse.
8
7
O PE R A C 1ÓN :
'1
e
II:CÁIIICO DE IWillNIIIIEIITO)
PROLONGAR CONDUCTORES DE ALAMBRE
LIMA- PERÚ
--------------------~Go~EMA0~
OBSERVACIÓN
Use siempre la navaja en formo inclinado poro no dañar el olambre.
3° Paso- Limpie con el lomo de lo navajo los extremos pelados hasta que el metal quede
brillante.
4° Poso- Cruce las puntas ( Figuro 5 ).
Figura 5
5° Paso- Efectúe el arrollamiento :
Figura 6
o. Inicie el arrollamiento
con los dedos ( Figuro 6 ).
b. Apriete los espiras
con el alicate ( Figuro 7 ).
e. Corte los extremos sobrantes y remate el
arrollamiento.
Figura 7
OBSERVACIÓN
Si uso alambre de más de 2 mm 2 , trabaje con dos alicates.
8
9
r
OPERA C 1ÓN
(MECÁNICO DE IIANliNIIIENTO)
PROLONGAR CONDUCTORES DE ALAMBRE
LIMA-PERÚ
~
------------------~~~0 ~~)~
6° Pascr Estañe la unión ( Figuro 8 ) :
a. Apoye el soldador caliente,
limpio y con lo punto bien
estañada en lo porte inferior
de la unión, aplicando al mismo tiempo el desoxidante ser
bre el arrollamiento.
b. Apoye lo barro de estaño, en
la porte superior del arrollomiento, hasta que el estaño
fundido llene todos los espacio entre vueltos y cubro totalmente el arrollamiento.
OBSERVACIÓN
El estañado siempre debe hacerse inmediatamente después de efectuado el
arrollo miento.
7° Pascr Aisle la unión :
a. Enrolle lo cinto oblicuamente cubriendo el aislante de los extremos (Figura 9 ).
b. Coloque una segundo capo encintando conforme lo figuro 1 O.
Figuro 9
Figuro 1O
OBSERVACION
Coda vuelta de cinto debe cubrir la vuelto anterior en una cuarto parte del
ancho, como mínimo.
11 Mantenga siempre la cinta tenso.
10
9
OPERACIÓN
DERIVAR CONDUCTOR DE ALAMBRE
LIMA- PERÚ
:'\~
~~-------------------~ Go~~A~~
Consiste en unir el extremo de un conductor en un sitio intermedio de otro (Figuro 1 ) paro
tomar alimentación eléctrico. Se empleo en todo tipo de instalación y se realizo con
conductores de hasta 4 mm 2 de sección.
Conductor principal
Figuro
PROCESO DE EJECUCIÓN
1o Poscr Pele los conductores :
o. Pele el extremo del conductor derivado en uno longitud aproximada de 50
veces su diámetro.
b. Pele el otro conductor, en lo zona donde se efectuará la conexión, en una
longitud aproximado de 1 O veces su diámetro ( Figuro 2 ).
Figuro 2
2° Poso- Limpie los conductores en las zonas en que se ha quitado el aislamiento.
11
11
OPERACIÓN
LIMA-PERÚ
'~~D~E_R_w_A_R~c_o_N~o-u_c_T_o_R~o-E_A~~~M-B_R_E~~~ GoMEMA~~
3° Paso- Arrolle el extremo del conductor derivado :
a. Cruce el conductor derivado o
90° con el principal y sujételos con un alicate de puntos
planos ( Fíguro 3 ).
b. Arrolle o mono el conductor
derivado sobre el principal
( Figura 4 ).
Figuro 3
c. Apriete con otro alicate las
espiras y remate la punta.
Conductor principal
Figuro 4
OBSERVACIÓN
los espiras no deben montar sobre el aislamiento.
4° Poso- Estañe lo conexión.
5° Poso- Aisle lo conexión comenzando a encintar desde el lado A
12
12
( Figuro 4 ).
r
~ ~---A_U_M_B_R_E_S_E_N_o_u_R_E_C_I_oo_s
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
OPERACIÓN
UIIA-PERÚ
PROLONGAR CONDUCTORES DE
_ _ _ _~~~E~3~
Consiste en unir conductores de alambre endurecido para prolongar líneas aéreas.
Se e¡ecuto con olambres de sección de 4 hasta 16 mm 2 •
PROCESO DE EJECUCIÓN
1o Poso- Pele y limpie el extremo de cada conductor, en una longitud aproximada de 20
veces del diámetro del olambre.
2° Paso- Doble ligeramente coda extremo, como se indica en la figura 1.
B
# 8
(j
En
figuro 1
3° Paso- Inicie la atadura sobre uno de los conductores :
o. Marque, en uno de los alambres a unir, una longitud
aproximado de 5 veces el diámetro o partir del aislamiento
( Figuro 2 ).
d
b. Arrolle el olambre de atadura,
o partir de lo marco, hasta completar 1O vueltos ( Figura 2 ).
figuro 2
08SERVACION
El olambre de atadura debe ser de cobre recocido y limpio.
11 Su diámetro debe ser, aproximadamente, la tercero parte del diámetro de
los conductores o ser unidos y lo longitud del olambre 50 veces su diámetro.
13
13
( IIECÁNICO DI' IWilENIIIIENTOJ
OPERACIÓN
LIMA-PERÚ
PROLONGAR CONDUCTORES DE
ALAMBRES ENDURECIDOS
(Ho 25 EMAN)
4° Poso- Continúe la atadura :
o. Enfrente los alambres o unir
(Figuro 3 ).
b. Hago uno atadura provisional
poro mantener firmemente unidos los olambres ( Figuro 3 ).
Atoduro provisional
c. Continúe el arrollamiento del
olambre de atadura sobre los
olambres o unir hasta superar
lo m itod de lo longitud de lo
porte enfrentado.
Figuro 3
d. Quite la atadura provisional.
e. Continúe lo atadura hasta cubrir totalmente lo longitud de
los portes enfrentados.
5° Poso-- Term in e la atadura dando 1O vueltas del alambre sobre el segundo de los
conductores ( Figura 4 ) .
Figuro 4
6° Poso- Estañe la unión.
7° Poso- Aisle la unión con cinta.
14
14
8
r
.., ( IECÁNICO DE IWrn:IIIIIENTOJ
OPERA C 1ÓN
TRENZAR CONDUCTORES ELÉCTRICOS
LIMA-PERÚ
~-------------------------------------~ (H026EMAN)~
Consiste en unir conductores de olambre por sus extremos ( Figuro 1 ).
Se empleo en los sitios de poco espacio, toles como cojo de poso donde concurren
varios conducores.
Figuro 1
PROCESO DE EJECUCIÓN
1o Paso- Pele las puntas :
o. Marque con la navaja, sobre el extremo a conectar, una distancia de
aproximadamente 70 veces el diámetro del conductor { Figuro 2 ).
~
JL
4
, t
70d
Figuro 2
.F
b. Pele los puntas, o partir de los
morcas, hasta retirar todo lo
copa aislante ( Figuro 3 ).
Figura 3
PRECAUCIÓN
Emplee con cuidado la navaja para no herirse.
15
15
OPERACIÓN:
TRENZAR CONDUCTORES ELÉCTRICOS
LIMA-PERÚ
" ( loECÁNICO DE MANTEMIIENTO)
(No 26EMA~8
OBSERVACIÓN
Use siempre lo navajo en formo inclinado poro no dañar el olambre.
3° Poscr Limpie con el lomo de la navaja los extremos pelados hasta que el metal quede
brillante.
4° Poscr Cruce las puntas en • X
D
(
Figuro 4 ).
Figuro 4
So Paso- Haga la torsión simultáneamente en ambos conductores ( Figura 5 ).
Figuro 5
6° Po ser Doble la punta a 1/3 de la longitud del trenzado ( Figuro 6 ).
Figuro 6
16
16
,
OPERACIÓN:
LIMA-PERÚ
TRENZAR CONDUCTORES ELÉCTRICOS
., e
IEÁIIICO DE MANJEMIIIENTO)
~ ( 110 26
'---------------------------------------
OBSERVACIÓN
El doblado de lo punto debe hacerse con el alicate.
7° Poso- Estañe la unión.
SO Poso- Aisle la unión con cinto.
17
EMANJB
TECNOLOGÍA ESPECÍACA :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONDUCTORES ELÉCTRICOS
LIMA- PERÚ
'--------------------------------------------'~ ~TE
54
)8
los conductores eléctricos son hilos metálicos de cobre o aluminio que se utilizan poro
conducir lo corriente eléctrico. Se emplean en los instalaciones eléctricos en general,
en los automóviles y en lo construcción de bobinados.
TIPOS
los tipos de conductores más empleados son :
Alambres
Cables
Cordones
Conductores con cubierto protectora.
AISLAHTE
i
Alambres
Son conductores constituidos por un solo hilo metálico y puede ser desnudos o
revestidos con uno cubierto
aislante ( Figuro 1 ) .
(
CONDUCTOR
@t o
Figuro 1
Según el material de los aislantes, los olambres podrán emplearse en los instalaciones
eléctricos o en los bobinados.
Alambres poro instalaciones
los alambres aislados, utilizados poro los instalaciones eléctricos, están recubiertos
de plástico o goma.
Alambres poro bobinados
Los olambres utilizados en bobinados están recubiertos de esmaltes especiales,
sedo o algodón.
Cables
Están constituidos por un conjunto de olambres no aislados entre sí y puede ser desnudos
o revestidos por uno o varios copos de aislantes ( Figuro 2 ) . Los aislantes son de
plástico, goma o tela. Se utilizan, generalmente, en los instalaciones eléctricos y en los
o u tomóviles.
Figuro 2
18
19
r
TECNOLOGÍA ESPECÍRCA :
MECÁNICO DE MANTENIMIHHO
CONDUCTORES ELÉCTRICOS
(HTE 54 )§
LIMA-PERÚ
Detalle de constitución de los cables
Debido o lo transmisión de grandes cantidades de corriente eléctrica, los cables
tienen un aislamiento especial de varias
capas.
Cable Armado
PARTES
5
4
3
2
l . Cobre electrolítico
2. Aislamiento de plástico
3. Relleno de plástico
4. Copo protectora de plomo
5. Chaqueta exterior de plástico.
Cordones
Lo constitución de los cordones
es similar o lo de los cables. La
diferencia está en que los alambres son más finos, dándole
uno mayor flexibilidad al conjunto.
Figura 3
Generalmente los cordones están compuestos de 2 ó 3 conductores flexibles, aislados
entre sí, y se presentan en forma trenzada ( Figura 3 ) o
unidos paralelamente ( Figuro
4 ) . Se emplean especialmente
poro conexión de artefactos
portátiles.
Figura 4 -Cordón mellizo
20
19
TECNOLOGrA ESPECrRCA :
"' (MECÁNICO DE MANlENIMIENTO)
CONDUCTORES ELÉCTRICOS
LIMA-PERÚ
--------------------~§ M)~
Conductores con cubierto protectora
Son conductores que, además de su aislante, tienen otro copo protectora contra
humedades, ácidos o temperaturas elevados ( Figuro 5 ).
Figura 5
los cubiertos protectoras pueden ser de plástico especial, plomo o goma.
Calibre de conductores
Un conductor eléctrico se identifico por su
diámetro. Se determino mediante un
calibrador de disco, deslizando el extremo desnudo del conductor en los ranuras
hasta encontrar aquello que se introduzco
sin mucho esfuerzo. El número de calibre
se encontrará morcado en el disco frente
o lo ranura utilizado. Hoy que asegurar el
correcto ajuste del conductor en la ranura
de lados rectos y no en la porte circular. El
conductor o calibrarse debe estor derecho
y sin dobladuras.
Número del
olambre Sistema
AWG
También se puede calibrar utilizando el
micrómetro, pero éste es más conveniente en
el calibrado de olambres poro bobinados.
20
21
MECÁNICO DE MANTENIMIE~O
TECNOLOGÍA ESPECÍACA :
TABLA DE CAUBRES DE CONDUCTORES
~----------------------------------------~ 0_H_rE____s_s__)~
LIMA-PERÚ
CALIBRE Y CARACTERÍSTICAS DE CONDUCTORES
Calibre
conductor
Número
de hilos
(A.W.G.)
Diámetro de
los hilos
Sección
transversal
Capacidad de
corriente
Tensión de
servicio
(mm)
( mm 2 )
(Amperios)
(Voltios)
Al aire
2 X 22
2 X 20
2 X 18
2 X 16
2 X 14
14
12
10
8
6
4
2
18
16
14
12
10
7
10
16
26
41
7
7
7
7
7
7
7
0,254
0,254
0,254
2 X 0,324
0,254
2 X 2,08
0,254
0,615
0,775
0,980
1,324
1,555
1,960
2,474
1,024
1,290
1,628
2,052
2,588
2x0,821
3,31
5,26
8,37
13,30
21,15
33,63
0,82
1,31
2,08
3,31
5,26
300
300
9
2 X 1,31
2,08
300
4
7
2 X 0,517
300
300
14
18
En
tubo
Al
aire
17
18
23
21
30
40
55
70
95
35
48
68
105
140
En
tubo
Al
aire
7
10
15
20
8
13
30
17
22
33
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
600
NOTA
•
Los conductores comúnmente empleados poro los instalaciones eléctricos de
alumbrado son los TW números 16, 14 y 1 O AWG.
•
los números TW 16, 14 y 1 2 se emplean en lo conexión de aparatos,
instalaciones de alumbrado y tomacorrientes universales.
•
los conductores TW números 22, 20 y 18 AWG, se usan en los sistemas de
intercomunicadores, timbres y zumbadores, cuadros anunciadores, etc., con
tensiones inferiores o l 00 voltios.
•
los siglos AWG corresponden a la denominación Calibres de Alambres
Americanos.
21
23
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍRCA :
TABLA DE CAUBRES DE CONDUCTORES
LIMA- PERÚ
~
{:~.:~~/.. {) ~--_.· ..
rJJ~[;(ALIIat-::: :;-:---·
>-~~:.r -~~~?~?~~~~:-~): ::: tDIÁMETROi7+Wqc{[_·-~~--~:
mm
pulgadas
~~·.-:- ~r
4/0
3/0
2/0
1/0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
~->>:
·:-:-:->> -·---~--·
11,664
10,403
9,266
8,252
7,348
6,543
5,827
5,189
4,620
4,115
3,665
3,264
2,906
2,588
2,304
2,052
1,829
1,628
1,450
1,290
1, 151
1,024
0,912
0,813
0,724
0,644
0,574
0,511
0,455
0,404
0,361
0,320
0,287
0,254
0,226
0,203
O, 180
O, 160
O, 142
O, 127
O, 114
O, 102
0,089
0,079
0,071
0,064
0,056
0,051
.. ·- ->:-:-·.r·.z
·, .. ......-.:
_
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-:·::-:./r:•::;:~--;
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mm 2
.4600
.4096
.3648
.3249
.2893
.2576
2294
.2043
.1819
.1620
.1443
.1285
.1144
.1 019
.0907
.0808
.0720
.0641
.0571
.0508
.0453
.0403
.0359
.0320
.0285
.0253
.0226
.0201
.0179
.0159
.0142
.0126
.0113
.0100
.0089
.0080
.0071
.0063
.0056
.0050
.0045
.0040
.0035
.0031
.0028
.0025
.0022
.0020
107,20
85,01
67,43
53,49
42,41
33,62
26,67
21,15
16,77
13,20
10,55
8,367
6,632
5,261
4,170
3,310
2,630
2,080
1,650
1,31 o
1,040
0,823
0,653
0,519
0,412
0,324
0,259
0,206
O, 162
O, 128
O, 102
0,0804
0,0647
0,0507
0,0401
0,0324
0,0255
0,0201
0,0159
0,0127
0,0103
0,0081
0,0062
0,0048
0,0039
0,0031
0,0024
0,0020
(un
55
·..• ·.. -..--
@$ECCI<)t(=:~<T
pulgados 2
Circ. Mils
~-'.r.--·-:
-16620
-13180
-10450
-08290
-05573
-05212
-04133
-03278
-02599
-02061
-01635
-01297
-01028
-00815
-00646
-00513
-00407
-00323
-00256
-00203
-00161
-00128
-00101
-000804
-000638
-000503
-000401
-000317
-000252
-000199
-000158
-000125
-000100
-000078
-000062
-000050
-000040
-000031
-000024
-000019
-000015
-000012
-000009
-000007
-000006
-000005
-000004
-000003
211.600
167.800
133.100
105.600
83.690
66.360
52.620
41.740
33.090
26.240
20.820
16.510
13.090
10.380
8.230
5.530
5.180
4.11 o
3.260
2.580
2.050
1.620
1.290
1.020
812
640
511
404
320
253
202
159
128
100
79,2
64,0
50,4
39,7
31,4
25,0
20,2
16,0
12,2
9,61
7,84
6,25
4,73
3,95
NOTA
Lo diferencio de diámetro entre un cierto calibre y el siguiente de mayor grosor es
de aproximadamente 12% y lo diferencio de sección aproximadamente 25%.
24
22
)§
r
TECNOLOGÍA ESPECÍACA :
EMPALMES ELÉCTRICOS
LIMA-PERÚ
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
(HTE s6
)8
Son uniones de dos o más conductores
destinados o facilitar lo continuidad de la
corriente eléctrico. Deben hacerse mecánico y eléctricamente seguros, con el objeto de impedir recalentamiento y lo consiguiente oxidación o corrosión del cobre.
EMPALME EN PROLONGACIÓN
E~ de constitución firme y sencillo de
empalmarse. Se empleo, preferentemente, en lo instalaciones visibles o de superficie, como seguridad hasta con
0 de 2,5 mm ( TW No lO A.W.G. ).
EMPALME
11
T 11 O EN DERIVACIÓN
Es de gran utilidad cuando se deseo
derivar energía eléctrica en alimentaciones adicionales. la vueltos deben
sujetarse, fuertemente, sobre el conductor recto para asegurar el contacto
entre ambos conductores. Si se desea
obtener mayor ajuste mecánico, se
realizo el empalme de seguridad.
Empalme de
seguridad
EMPALME TRENZADO
Este tipo de empalme permite salvar lo dificultad que se presento en los sitios de poco
espacio, por ejemplo en la cojos de poso y conectores cónicos.
Empalme trenzado en cojo de
poso
Empalme con conector cónico
23
25
.,."
r
TECNOLOGÍA ESPECÍACA :
SENATI
LIMA-PERÚ
HERRAMIENTAS PARA ELECTRICISTAS
\.
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
(un
57
JB
El electricista debe tener un conjunto de instrumentos que forman su equipo de
herramientas de trabajo.
LOS AUCA TES
Son herramientas de metal, compuestas de dos brazos trabados por un perno o eje, que
permite abrirlos y volverlos a cerrar. En una de sus extremidades se encuentran las
mandíbulas que, de acuerdo o sus formas, pueden servir poro apretar, cortar o doblar.
Los brazos deben estar recubiertos por un material aislante.
Empleados frecuentemente en la ejecución de instalaciones eléctricos, los principales
tipos son :
- Alicate universal o de electricista
- Alicate de corte diagonal
- Alicate de puntas semirredondas
- Alicate de puntas redondas.
AUCA TE UNIVERSAL
Es uno herramienta de corte y sujeción. los mordazas planos en lo punto son de acero
templado y sirven poro sujetar piezas de poco espesor, de preferencia rectos, y poro
estirar o torcer olambres.
Partes :
Mordaza poro
tubos
27
24
TECNOLOGÍA ESPECÍACA :
HERRAMIENTAS PARA ELECTRICISTAS
LIMA-PERÚ
., e
IIECÁNICO DE MANTENIMIENTo)
~--------------------~§ ~ )~
ALICATE DE CORTE DIAGONAL
Sirve principalmente para cortar
alambres no muy gruesos y no ferrosos. Permite trabajar en sitios
inaccesibles a los alicates comunes. la cuchilla de electricista es el
complemento para pelar el conductor cortado.
ALICATE DE PUNTAS SEMIRREDONDAS
Tiene uso especial. Sirve para tomar
piezas pequeñas y alambres delgados
en espacios estrechos. También se usa
en las instalaciones eléctricas para
doblar los conductores.
ALICATE DE PUNTAS REDONDAS
Se emplea, principalmente, para hacer
los ojales en los terminales de los conductores.
la forma cónica de las puntas permite
variar el diámetro del embornamiento.
CUCHILLA DEL ELECTRICISTA
Es una herramienta que se utiliza, comúnmente, para quitar el aislamiento de los
conductores. Está compuesta por una hoja
de acero con filo que se pliega en un
mongo de madero o material aislante.
28
25
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGfA ESPECfACA :
HERRAMIENTAS PARA ELECTRICISTAS
LIMA-PERÚ
~---------------------------------------------~ (HTE
57
)8
DESTORNILLADORES
Son herramientas que sirven para colocar o extraer tornillos.
la clasificación de los destornilladores va con arreglo o la hoja del vástago y su
diámetro. Fundamentalmente, tenemos los destornilladores de punta plana y de punta
estrella.
DESTORNILLADOR DE PUNTA PLANA
Tiene el mango de madera o de material plástico. El vástago puede ser de sección
cilíndrica o cuadrada, y su largo varía desde 1" ( 2,5 cm ) hasta l 2" ( 30 cm ) .
Sirve poro tornillos con ranura recta. El tamaño del destornillador se escoge según el
esfuerzo a ejercer sobre el tornillo y ia ubicación de éste.
Vástago
---
--Hoja Corriente
e :
E
~
o
~--{·
$:-:~
-
Hoja Cuadrado
corto
e
D""-
¿~:.---!
lil
1
Perillero
~
i-
De pruebas
( Lámparo neón )
DESTORNILLADOR DE PUNTA ESTRELLA
Tiene las mismas característicos del destornillador plano, y sirve para los tornillos con
ranura cruzada en la cabeza.
26
29
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍRCA :
SOLDADURA DE ESTAÑO
LIMA-PERÚ
PROPORCIÓN DE ALEACIÓN
lo soldadura empleado poro usos eléctricos es uno aleación de estaño y plomo. Su
bajo punto de fusión permite lo soldadura
de piezas delgados y conductores eléctricos. Puede adquirirse en formo de barros,
de alambre macizo y de olambre con
núcleo de resino.
ESTAÑO
PLOMO
GRADOS DE
FUSIÓN
APLICACIÓN
185" e
Eléctrico
60%
.40%
50%
50%
216'·· e
Eléctrico
40%
60%
326'' e
En calderería
Soldadura de
\
barra__...,..
Estos aleaciones, empleados en soldadura,
tienen por lo general uno proporción de
60/40 { 60% de estaño y 40% de plomo),
o bien lo proporción 50/50. Los soldaduras
con menor proporción de estaño requieren
mayor grado de fusión y no son apropiadas
poro trabajos eléctricos.
SOlDADURA PREPARADA
lo soldadura enrollado en carretes o en
formo de bobino es, generalmente, de sección redondo. Tiene un desoxidante, llamado resino o pez rubio, que limpio la parte a
soldarse ~n los trabajos eléctricos y formo
uno copa paro proteger el metal contra el
aire, mientras se calienta para fundirse. Se
encuentra en carretes de 1 ,5 lb o 25 lb,
diámetro de 1/8".
Algunos soldaduras contienen uno pasto ácido en el núcleo y nunca deben usarse en
electricidad, pues corroen los metales empleados en equipos que funcionan a corriente
eléctrico.
DECAPANTE
Su acción es lo de destruir la capa de óxido y proteger las uniones soldados de nuevos
oxidaciones. Antes de soldar empalmes eléctricos se emplea, por lo general, posta
resinoso exento de ácido. El cobre se oxida al estor expuesto al aire húmedo o al
contacto con el sudor de los manos. Se formo así uno copo que dificulto lo penetración
de lo soldadura; por esto razón se precisa uno limpieza absoluta del empalme.
27
31
e
!RANICO DE MANTENIMIENTO)
TECNOLOGÍA ESPECÍACA :
GRAMPA TORNILLOS PARA MADERA
LIMA-PERÚ
~-------------------~§ ~ )~
GRAMPA
También denominada grapa es una pieza
metálica aislada, cuyos extremos doblodos se clavan par unir o sujetar conductores.
~· ,
Fib_ra V.lll;eanizada
~------•••
W
las grampos aisladas se usan para asegurar cordones trenzados, mellizos, etc.,
sobre madero o momposterío.los grampos
más usadas son de acero cobreado o
galvanizado, con una planchita de fibra
vulcanizada del N° 3 al N" 5 y de 3/16"
a 3/4", en cojos de 100 piezas. las
grampas de plástico son para diámetros
de 2 mm a 20 mm.
11
Plástica
~1
~
Grampaa plásticas
TORNillOS PARA MADERA
los tornillos para madera se fabrican de
acero y de bronce. la longitud se refiere a
la penetración en la modero.
Existen tres tipos de cabezo : Avellanada,
redonda y ovalada. El tamaño de los
tornillos aumenta de un número menor o
uno mayor, en rozón de su diámetro ( d ).
C = Cabezo avellanado
O= Cabezo redondo
E =Cabezo ovalado
TORNILLO PARA MADERA- TABLA
( L ) Longitud
Nº
1/4"
mm
6,3
1o 4
• • • •
1/2"
12,7
1 o 12
•
Pul~.
( d) DIÁMETRO EN PULGADAS
1
5/8"
15,8
1 o 14
•
3/4"
19,0
1 a 16
•
2
3
4
5
6
7
8 9 10 1 1 12 13 14 15 16
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
• • •
28
•
•
• • •
•
. • • •
•
•
•
•
• •
•
TECNOLOGÍA ESPECÍACA :
"
( KCÁNICO OE MANlENIMIENTO)
CAUTINES, PROCESO DE SOLDADO
LIMA-PERÚ
" ' - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - " ' (HTE
59
)8
CAUTINES
Los coutines de soldar son herramientas que se utilizan poro efectuar soldaduras con
estaño. Su punto de cobre debe calentarse a la temperatura para fundir el estaño. El
electricista lo empleo poro soldar y asegurar los empalmes y conexiones eléctricas.
Tipos
Según lo necesidad de su empleo se distinguen :
- Cautín de calentamiento a llama
- Coutín eléctrico
CAUTÍN DE CALENTAMIENTO A
LLAMA
Está compuesto de uno punto de
cobre, generalmente en formo de
cuño, fijado o un vástago de hierro con un mongo aislante al calor.
y· t
J~re=o=To=~--L-j-_-_J
Punto de
Mongo
El calentamiento se realizo por
medio de un soplete o fragua.
CAUTÍN ELÉCTRICO
Está compuesto de uno punta de
cobre fijado a un tubo metálico,
dentro del cual está colocada una
resistencia de calentamiento. El tubo
tiene acoplado un mongo aislante y
de éste sale el cordón flexible para
su conexión eléctrica. los puntos
pueden tener diversos formas.
\
Pieza de
cobre
PROCESO DE SOLDADO
Poro soldar correctamente, la punta del cautín debe estar bien estañada.
Lo preparación de la punto debe hacerse de la siguiente forma :
o.
b.
e~
d.
e.
f.
Elimine la escoria hasta dejar limpia la punta de cobre.
Caliente el coutín soldador.
Aplique en lo punto pasta desoxidante.
Estañe la punto. El estaño fluirá cuando la punta tenga el grado de calor requerido.
Aplique el coutín en el trabajo de soldadura.
Cuando no use el cautín colóquelo sobre un soporte metálico.
29
33
MECÁNiCO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
ESQUEMAS ELÉCTRICOS
LIMA-PERÚ
~'-------------------------------------------~~
61
(HCTA
JB
Un esquema eléctrico es lo representación de una red, instalación o parte de la misma,
por medio de símbolos o trozos, que indica las relaciones existentes entre los diferentes
elementos y medios de unión empleados para este efecto.
SÍMBOLO
Es lo representación convencional de un accesorio, fusible, interruptor o motor eléctrico.
Ejemplos :
los símbolos por sí solos no tienen gran aplicación. Es necesario asociarlos a un circuito
o esquema poro que tengan sentido práctico.
TRAZO
Represento los conexiones eléctricas, uniones mecánicos, dependencia entre elementos. Es generalmente uno línea que puede ser continuo o de trozos. Si es de un solo hilo
se llama unifilar y si es varios, multifilar.
SÍMBOLOS PARA ESQUEMAS ELÉCTRICOS
El Código Eléctrico Nocional adopto los símbolos internacionales que corresponden o
los recomendaciones de lo Comisión Electrotécnico Internacional { C.E .l. ) .
1
Poro dibujos de instalaciones eléctricos domiciliarios, en general, se emplean símbolos
en:
Alumbrado y tomocorriente
fuerzo motriz
Sistema de señalización
Sistema de relojes y alarmas
En el trozado de un esquema o sobre un plano se emplean los símbolos normalizados
que permiten una fácil lectura d~ los diversos circuitos eléctricos que lo componen.
DIBUJO
PICTÓRICO
SÍMBOLO
DESCRIPCIÓN
DIBUJO
PICTÓRICO
SÍMBOLO
DESCRIPCIÓN
+
CONDUCTORES SIN
CONEXIÓN
~
--/~
INTERRUPTOR;
UNIPOLAR .
CONDUCTORES CON
CONEXIÓN
~
+
=(1::
ENCHUFE
DE ESPIGAS
@
1
t:.C}
30
~·,
;Q=
TOMA
CORRIENTE
BIPOLAR
r·•••-... /
~
LÁMPARA
INCANDESCENTE Y SU
PORTAlÁMPARA
[)~
tf'
\
~
.....~.
''\ ]'
\
/.
~
35
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
ESQUEMAS ELÉCTRICOS
LIMA- PERÚ
~---------------------~~ ~)~
SÍMBOLOS PARA ESQUEMAS ELÉCTRICOS (Continuación}
!
SÍMBOLO
¡DESCRIPCIÓN
1
c:J
DIBUJO
PICTÓRICO
FUSIBlE
O'
ZUMBADOR
-
SÍMBOLO
DIBUJO
1DESCRIPCIÓN 1 PICTÓRICO
~
~
~
[J]J
1
\
i
~
INTERRUPTO~
TRI POLAR
CON FUSIBLES[
-4•--tP
PILA Y
BATERIA
'
§
~ ~
¡1
¡
r=n
~ .
TIMBRE
ELÉCTRICO
~
!
-4¡;,._
1
1
CORRIENTE
CONTINUA
Sin dibujo
1
REPRESENTACIÓN
Un símbolo único puede representar un objeto determinado o varios objetos de lo mismo
naturaleza.
Lo representación puede ser :
Multifilar
Coda elemento de la instalación está representado por un símbolo y coda conductor por
un trozo.
Ejemplo : Uno lámparo accionado por un interruptor.
Simplificada o Unifilar
Esto representación se utilizo cuando los circuitos son semejantes y están constituidos
por aparatos también semejantes y que funcionan simultáneamente.
Ejemplo : La alimentación de un motor monofásico.
36
31
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
ESQUEMAS ELÉCTRICOS
LIMA- PERÚ
'-----------------------------------------------J (HcTA
61
)8
RECOMENDACIONES
El esquema debe ser cloro ya que tiene que ser entendido por otras personas.
Cuando en uno instalación sea necesario representar un elemento y se carezca del
símbolo correspondiente, se dibuja un pequeño rectángulo con un número en su interior,
luego, al final del plano se indico el significado de dicho número.
El esquema debe estor compuesto, en lo posible, por líneas verticales y horizontales con
sus portes proporcionales según el espacio o emplear en su ejecución.
Todo esquema, aunque seo o mono alzada, debe hacerse con orden, limpieza y
claridad. Dice mucho en favor del instalador domiciliario un esquema bien presentado.
CLASIFICACIÓN DE LOS ESQUEMAS
Los esquemas pueden ser :
Explicativos
Su misión es facilitar el estudio y la comprensión del funcionamiento de una instalación
o porte de la misma.
Entre los esquemas explicativo el más utilizado es el Esquema de Principio, llamado
también funcional o desarrollado. Por su sencillez nos da una ideo claro del funcionomiento en cuanto o su principio esencial. Todos los elementos que componen el circuito
o circuitos serán símbolos, líneas, marcos, en los cuales se vean todas y coda una de
los conexiones. Estarán situados entre dos líneas que pueden ser verticales u horizontales.
Los dos líneas representan las líneas de alimentación L 1 y L2.
Ejemplo : Uno lámparo accionado por un interruptor, cuyo esquema de principio es :
L1
. L2
L1
L ·2
Esquema de realización
Están destinados a servir de guía en la realización y verificación de las conexiones de
una instalación o porte de la mismo. Se distinguen :
- Esquema general de conexiones o montaje :
En este esquema están representados todos los conexiones, aparatos y conductores,
formando estos últimos conjuntos bifilores, trifilores, etc. Este esquema es llamado
también multifilar.
32
37
r
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
ESQUEMAS ELÉCTRICOS
6_1_) 8
LIMA-PERÚ
0_H_CT_A__
-Esquema Unifilor
Poro este esquema se emplean símbolos adecuados que representan varios conductores
por un trozo único cruzado por cortos trozos oblicuos, cuyo número corresponde al de
los conductores. Esto representación debe utilizarse cuando los circuitos son semejantes, poseen aparatos similares que funcionan simultáneamente y el conjunto de
conductores sigue el mismo trayecto.
Ejemplo : los tres conductores de uno instalación trifásico. Se baso en el esquema de
montaje. Cuando el número de conductores seo más de tres puede representarse con un
solo trozo y al lodo un número que indico el total de conductores.
Ejemplo de esquemas :
RESUMIENDO:
ESQUEMA EXPliCATIVO
!
FUNCIONAl O
DE PRINCIPIO
1
GENERAl DE
~
¡
CONJUNTO DE
SÍMBOLOS ElÉCTRICOS
~---E-R~-~-~-~~-MA-C-IO-~-~----~------C-O_N_E_X_IO
~
38
33
__
N_E_S____
UNIFILIAR
~
TECNOLOGÍA ESPECÍRCA :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CINTAS AISLANTES
(uTE
LIMA-PERÚ
s1
)8
Se denomina cinta aislante a una tira plana, larga y angosta que por su gran resistencia
eléctrica se utiliza para cubrir los empalmes de conductores ( Figuro 1 } o cuando se
necesita reemplazar el aislamiento original.
Figura 1
CONSTITUCIÓN
Estas cintas se fabrican con materiales plásticos, gomas o telas impregnadas en
compuestos especiales que hacen de aislantes y adhesivos a lo vez.
Tipos
Se pueden clasificar en :
Cinta de fricción
Cinta de goma
Cinto de plástico
•
Cinta de fricción
Es una tira de tela de algodón muy resistente, impregnada en un compuesto aislante
y con adhesivo de color negro.
•
Cinta de goma
Es una tira elástica fabricada con diversos compuestos de caucho. Esta cinta no
tiene adhesivo.
•
Cinta de plástico
Es una tira compuesta totalmente de material plástico y con una cara adhesiva. Se
fabrico de diversos colores. Esto cinta es resistente a lo humedad y a los corrosivos.
CARACTERÍSTICAS COMERCIALES
las cintas aislantes se presentan en rollos
de diferente ancho y tamaño (Figuro 2 ).
CONDICIONES DE USO
Un buen aislamiento debe llevar una copa
de cinta de goma y sobre ella otro recubrimiento de cinto de fricción.
Cuando se utiliza cinta plástica no es
necesaria la capa con cinta de goma.
Figura 2
34
3f
J
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
(MECÁNICO DE MANlfHIMIENTO
INTRODUCCIÓN AL
LIMA-PERÚ
"----o_•_a_u_J_o_e_L_e_cr
__
R_o_T_É_c_N_•_c_o_ _ _ _J
(HcTA
ffi
)
8
DIFERENCIACIÓN ENTRE El DIBUJO TÉCNICO Y ELECTROTÉCNICO
En todos los u profesiones constructivos", como lo construcción de máquinas de acero,
modero u hormigón, se aplico el dibujo técnico.
En lo electrotecnia, sin embargo, se usan principalmente esquemas de conexiones o
planos poro colocar líneas.
Lo lámparo de bolsillo representado en
perspectivo :
En el dibujo técnico por medio de diferentes vistos y cortes se puede apreciar su
aspecto físico.
El dibujo técnico muestro lo formo
de lo lámparo de bolsillo.
Dibujo técnico
Interruptor
Pilo
Conductor
El dibujo electrotécnico limita su representación o lo porte eléctrico de lo lámparo,
es decir, o su funcionamiento eléctrico.
Dibujo electrotécnico
In ter~
Portolómporo
con lámparo
incandescente
'
Pilo
El dibujo electrotécnico muestro el
funcionamiento de lo lámparo de bolsillo.
Conductor
35
41
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
SOBREELCUERPOHUMANO
LIMA-PERÚ
(MECÁNICO DE MANfENIMIENTO)
~-~-ct_A__56__)
8
Paro los seres humanos la corriente eléctrica es peligrosa porque no poseemos ningún
sentido poro percibir lo electricidad; sólo podemos registrar sus consecuencias. Poro el
cuerpo humano (y los animales) lo corriente eléctrica tiene tres efectos prin~ipoles :
• Químico
• Fisiológico
• Calorífico
EL HOMBRE NO PUEDE PERCIBIR DIRECTAMENTE LA CORRIENTE
ELÉCTRICA SINO SOLAMENTE SUS EFECTOS
EFECTO QUÍMICO
Aproximadamente 2/3 del cuerpo humano se componen de aguo. Al aplicar uno
tensión aparecerá, pues, uno descomposición. Los componentes básicos de nuestro
organismo, los células, se mueren cuando se descompone el líquido celular.
EFECTO FISIOLÓGICO
En nuestro organismo necesitamos permanentemente electricidad para que nuestro
sentidos corporales informen al cerebro y éste envíe señales de mondo a los terminales
nerviosos de los músculos ( Figuro 1 ). Poro ello se generan impulsos de tensión del
orden de O, 1 V. Si desde el exterior se aplicara una tensión adicional, resultarían
perturbados los proceso~ normales; así por ejemplo, los músculos no se relajarían
( colambre muscular ).
El centro de mondo de nuestro corazón se encuentro en el propio corazón ( nódulo seno
auricular ), por lo que los corrientes extraños que circulen o través del corazón serían
muy peligrosas. Casi siempre trabajamos con una corriente alterno de 60Hz, por lo que
los músculos del corazón recibirían 120 veces por segundo lo orden de contraerse, o
seo 1 00 veces más rápido de lo normal.
36
43
MECÁNICO DE MANTENIMIENTG
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA-PERÚ
EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
SOBREELCUERPOHUMANO
, (ucTA
'-----------------------------------------------'
Figuro 1 - Recorridos del estímulo y lo señal
Como consecuencia el corazón trabajaría a toda prisa y superficialmente, con lo que
dejaría de bombear sc.ngre. Este fenómeno se llamo fibrilación ventricular o cardiaca
y provoca el paro caroíaco.
Figuro 2 - Electrocardiograma
de un corazón so no
Figuro 3 - Electrocardiograma
de un corazón con fibrilación
EFECTO CALORÍFICO
Todas las sustancias se calientan al poso de la corriente, por tanto también lo hará el
cuerpo humano. En especial, los puntos de entrada y salido de la corriente quedarán
amenazados debido o las resistencias de poso, relativamente grandes. Se disiparán en
ellos grandes potencias ( P- J2 R) que se transformarán en color (Figuro 4 ). Además,
en los tejidos calientes los proteínas se coagulan y, por otro lado, uno elevación del
calor de sólo 15°
de temperatura en los músculos destruye los glóbulos rojos de lo
sangre.
e
Figuro 4 - Morcas dejados por lo corriente en uno
mono ( Puntos de entrado y solido de lo corriente )
44
37
38
N2
ORDEN DE EJECUCIÓN
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Trace centros para accesorios
Fije los conductores en el tablero
Asegure con grampas los conductores
Trace ejes para tí jar los accesorios
Prepare el ojal para embornar conductores
Verifique el diametro del ojal con el tornillo
Fije y conecte accesorios sobre el tablero
Introduzca el tornillo en el ojal y atornille al borne
Verifique todo el circuito y pruebe funcionamiento.
PZA.
CANT.
-
A,
UMA-PERÚ
DENOMINACIÓN
HERRAMIENTAS 1 INSTRUMENTOS
Portalámpara
Lámpara incandescente 25 W
o Portafusible y fusible de plomo
o Interruptor de superficie 6A
o Conductor eléctrico AW No 14
o Alicate universal y destornillador plano
o Alicate de corte y punta redonda
o Grampas y tornillos para madera
o
inta aislante
o Lámpara piloto
o Cuchilla de electricista.
o
o
e
NORMA 1 DIMENSIONES
INSTALACIÓN DE CIRCUITO SIMPLE
MATERIAL
HT
12 MAN
F=====================================~----------
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
39
TIEMPO :
ESCALA :
OBSERVACIONES
REF.
~------
HOJA :
1 /1
1997
5
r
( loECÁNICO DE IIANli:NIMII'NTO)
OPERA C 1ÓN
FIJAR ACCESORIOS EN
LIMA-PERÚ
~-----C-IR_c_u_rr_o_s_E_L_~_c_T_R_~_o_s_____~~vm3~
Consiste en asegurar los olambres y cordones a un material sobre el que se realizará el cableado en instalaciones visibles
( Figura 1 ). Se emplea grampas aislantes
o elementos de porcelana.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1° Poso- Troce centros para accesorios :
o. Ubique sobre el tablero los medidas acotadas (Figuro 2 ) .
Figuro 1
b. Troce sobre el tablero las medidas ubicadas ( Figuro 3 J.
2° Paso- Fije los conductores al tablero :
a. Estire los conductores según la
longitud del trayecto (Figura 4 ).
Figuro 2
b. Mido los conductores según la
longitud del trayecto ( Figura 5 )
OBSERVACIÓN
Deje un residuo de condutor
para embornar.
Figuro 3
Figuro 4
Figura 5
40
7
e
IIOCÁIIICO DI' IIANTEMIIIENTO)
OPERA C 1ÓN :
FUAR ACCESORIOS EN
LIMA-PERÚ
~-----c_a_R_c_u_rr_o_s_e_L_é_c_T_R_~_o_s____~~vE~~
c. Asegúrese con grampas los conductores ( Figura 6 ).
OBSERVACIÓN
la distancia entre grampas estará de acuerdo a la longitud del
trayecto del circuito
Figuro 6
8
41
r
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
OPERACIÓN
CONECTAR ACCESORIOS EN
LIMA- PERÚ
~-----c-•R_c_u_rr_o_s_E_L_~_c_T_R_~_o_s____~0~~~~
Consiste en unir los conductores a los
accesorios mediante tornillos (Figuro l ) .
El borne del accesorio deberá quedar
firmemente apretado.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1•::. Paso- Troce ejes en base a los accesorios:
Figuro 1
a. Troce los ejes de simetría ( Figura 2 ).
b. Ubique los accesorios sobre las
marcas de ejes en el tablero.
c. Marque las guías de los tornillos
con lo lezna ( Figuro 3 ).
Figura 2
Figuro 3
2° Paso- Prepare ojal para embornar :
t----....::<.'----1
a. Pele el aislamiento a una longitud determinado ( 1 de la Figura
4 ). limpie el conductor con el
reverso del filo de la cuchilla.
b. Tome el extremo del conductor
con el alicate ( Figura 5 ).
e. Gire el alicate en el sentido de la
flecho ( Figura 6 ).
Figuro 4
~
_:;:;?::..:....::=~~~~
. .~
. '.;....:¡~~:~~_;;:;
."'~ ~· ......~....... :.¡...;;:¡1======¡_;~.~
}
·~
~
-
o
·e
o
,
..
Figuro 5
Figuro 6
42
9
r
" ( II:CÁNICO DE MANTENIMIENTO)
OPERACIÓN
CONECTAR ACCESORIOS EN
CIRCUITOS ELÉCTRICOS
LIMA-PERÚ
(Ho 28 IVIAN)
d. Verifique el diámetro del ojal de
acuerdo al diámetro del tornillo
( Figuro 7 ).
e. Termine de hacer el ojal dándole formo definitivo ( Figuro 8 }.
figura 7
3° Poso- Conecte accesorios :
o.
Quite el tornillo del borne.
b.
Introduzco el tornillo en el ojal y
atornille al borne, de manero
que quede firmemente aprisionado ( Figuro 9 }.
figura 8
OBSERVACIÓN
El ojal debe ser colocado en el
mismo sentido de ajuste del tornillo. El objeto es que no se obro
al apretar el tornillo.
figura 9
10
43
8
( MI:CÁNICO DE MANlENIMIENTO)
OPERACIÓN
)8
FIJAR ACCESORIOS EN
CIRCUITOS ELÉCTRICOS
LIMA-PERÚ
(Ho 29EMAN
Consiste en asegurar los accesorios al
tablero ( panel ) mediante tornillos
( Figura 1 ). Se realiza paro fijar tomocorrientes, enchufes, cojos fusibles, diversos
tipos de interruptores, bases de
portolámparos y horneros de caucho,
empleados en instalaciones visibles.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1 ° Paso- Fije con tornillos y presión moderado los accesorios sobre el tablero
( Figura 2 ).
a. Asegure la caja fusible con su
extensión y enchufe.
Figura 1
b. Asegure los portolámparas con
sus líneas de entrado y solida.
c.
Asegure el interruptor con sus
líneas de entrado y solida.
d. Asegure el tomocorriente y sus
líneas de alimentación derivodos.
OBSERVACIÓN
En caso de usar bornuera, ésta
debe asegurarse inmediatamente después de asegurar lo coja
fusible.
Figura 2
44
11
r.t:CÁNICO DE MANTENIMIENTO
OPERACIÓN:
FIJAR ACCESORIOS EN
LIMA-PERÚ
~----c_•_Rc_u_rr_o_s_E_L_é_c_T_R_~_o_s_ _ _~.~~~~~
2° Paso- Verifique funcionamiento ( Figura 3 ) :
a. Inserte las lámparas en su base.
b. Enchufe en el tomacorriente.
c. Verifique la instalación.
d. Cierre y pulse el interruptor por
breves segundos.
Figuro 3
12
45
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍACA :
CIRCUITO ELÉCTRICO SIMPLE
LIMA-PERÚ
~'---------------------------------------------~ CHTE
62
)8
El circuito eléctrico simple es el camino
que debe recorrer la corriente electrónica
para producir un efecto físico, transformado en calor, luz o movimiento.
El circuito simple o elemental es motivo de
estudio en una sencilla linterna de bolsillo. Consta de las siguientes partes :
l.
Fuente de alimentación
2.
Receptor
3.
Conductor
4.
Interruptor
los electrones que parten de la pila van
hacia la lámpara, la atraviesan y después
vuelven a la pila, para ser nuevamente
presionadas hacia la lámpara. Este viaje
constinuo de los electrones constituye el
más simple de los circuitos eléctricos.
CIRCUITO ELÉCTRICO ABIERTO
Si el circuito está interrumpido en un punto
cualquiera, los electrones no pueden pasar y, en consecuencia, se dice que el
circuito está abierto.
CIRCUITO ElÉCTRICO CERRADO
los electrones solamente pueden pasar
cuando el circuito eléctrico está cerrado
sobre sí mismo; es decir, si permite la
continuidad de la corriente eléctrica.
,
1
1
1
1
:
L----'
46
13
,
TECNOLOG(A ESPEC(ACA :
CIRCUITO ELÉCTRICO SIMPLE
LIMA-PERÚ
'--------------'~(m
62
)8
PARTES DEL CIRCUITO ELÉCTRICO
LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN
Es lo porte que do lo presión o energía
eléctrico necesario y ol.imento el circuito
poro producir un efecto en el receptor.
Esto fuente puede ser uno pilo, un acumulador o un generador eléctrico. Normalmente lo energía suministrado por lo empresa eléctrico corresponde o uno tensión
de 220 V.
RECEPTORES
Todas los aparatos o máquinas que transforman lo energía eléctrico en efectos
físicos son denominados receptores. Por
ejemplo : lámparas incandescentes, hornillos eléctricos, motores eléctricos, transformadores, etc.
PORTALÁMPARAS
Sirven poro soportar y acoplar lo corriente eléctrica o los receptores. Se fabrican de
varios tipos: Colgante, desarmable, no desarmable, de pared. Son de loza o boquelito
y de roscos normalizados.
De pared o
superficie
Rosca E- 27
Colgante
Rosco E -27
14
47
,
TECNOLOGÍA ESPECÍRCA :
"' ( IECÁNICO DE MANTENIMIENIO)
CIRCUITO ELÉCTRICO SIMPLE
LIMA-PERÚ
"''---~-----------------'-
(HTE
62
)
8
los circuitos eléctricos se clasifican de acuerdo o lo formo cómo lo corriente eléctrico
se distribuye en los ramales. Así los circuitos se clasifican en serie, paralelo y mixto.
CIRCUITO EN SERIE
Se dice cuando dos o más receptores como lámparas, resistencias u otros están
conectados uno o continuación de otro, de tal manero que sólo existo un único comino
poro lo intensidad de corriente. luego, lo corriente tendrá el mismo valor, en cualquier
punto de circuito, por ser lo mismo.
TRES RESISTENCIAS
CONECTADAS EN SERIE
CUATRO PILAS CONECTADAS EN SERIE
48
15
---- ·--·----·-
-------~·
., e
II:CÁNICO DE IIANTEMMort)
TECNOLOGfA ESPECfRC4 :
LÁMPARASELÉCTmCAS
LIMA-PERU
~
\.....____ _ _ _
<_G_E_N_E_R_A_u_o_A_D_E_S_)_ _ _ _ _
e
HTE
lo lámparo es uno fuente de luz artificial
cuyo funcionamiento se baso en algún
fenómeno eléctrico.
TIPOS
El alumb~odo eléctrico se obtiehe con los
siguientes tipos de lámparas :
lámparo de incandescencia
lámparo fluorescente
lámparo de orco
lámparo de luminiscencia
Fig.l
Lámparo de incodescencio
Es uno lámparo cuyo luz proviene de un
filamento metálico, montado dentro de
uno ampollo de vidrio al vacío e intensomente calentado por el poso de lo corriente ( Figuro 1 ).
lo conexión eléctrico se realizo por medio
de cosqu illos. Estos pueden ser de rosco o
bayoneta ( Figuro 2 ).
IAYOIIETA
Lámpara fluorescente
Consiste en un tubo de vidrio revestido interiormente de sustancia fluorescente, dentro
del que existen gases y vapor de mercurio a baja presión. En cada extremo tiene un
filamento y un electrodo sensor ( Figuro 3 ).
!Lftnooo
_
¡Tubo de vidrio
Figuro- 3
Lámparo de orco
Son las que producen uno luz intenso por
medio de un orco eléctrico establecido
entre dos electrodos de carbón, o los que
se aplico uno diferencio de potencial adecuado ( Figura 4 ) .
Fig .4
49
17
MECÁNICO DE MANlENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍACA :
LÁMPARAS ELÉCTRICAS
LIMA-PERÚ
~
- - - - - - (_G_E_N_E_R_A_L_I_D_A_D_E_S_)_ _ _ _ _ _ ( HTE
Lámparas de luminiscencia
Son lámparas en que lo luz se produce por
lo descargo eléctrico entre dos electrodos
en uno atmósfera de gases como el neón,
argón, etc., o bo¡o presión y dentro de un
tubo de vidrio.
ELECT1tODOS
T robo¡on con alto tensión ( 1 000 voltios
por metro de tubo ) y se utilizan generalmente en anuncios luminosos (Figuro 5 ).
Figuro 5
TIPOS
Adoptan diferentes tamaños y formas, de acuerdo al uso que se les do. Así se fabrican
lámparas, extraordinariamente pequeñas, poro aparatos de cirugía o instrumentos
especiales, como también lámparas de gran tamaño poro la iluminación de talleres y
fábricas.
Poro el uso común, doméstico o industrial se fabrican lámparas desde 15W o 2 OOOW
de potencio, en diferentes tamaños, formas y colores. Poro 220/230 ó 115 V, cloros
y pavonados.
Gota
Pera
lJ Q '
Tabular
Velo
Reflector
Neón
Infrarrojo
Portalámparas edison - Tabla 3
El cosquillo de los lámparas es de latón
con formo roscado.
El cosquillo sin rosco se llamo de bayoneta y se coloco o un tipo especial de
portolámporo.
18
MEDIDA
ABREVIATURA
10 mm
1.4 mm
liiJ 27 mm
fiJ.40 mm
E 1O
E1.4
E 27
E 40
liiJ
liiJ
50
DENOMINACIÓN
Miniatura
Mignon
Normal
Golioth
MECÁNICO [I MANTENIMIENTO
TECNOLOG(A ESPEC(ACA :
LIMA-PERÚ
FUSIBLES
( GENERAUDADES- 1,. PARTE )
_64_)8
(_HT_E
El fusible es el medio más sencillo de
interrupci)ón automática de un circuito eléctrico en coso de elevarse la corriente
eléctrico por sobrecargo o cortocircuito.
CONSTITUCIÓN
El fusible está constituido por un hilo metálico o lámina que se funde por efectos
del calor producido al poso de la corriente eléctrico.
fUSJBlE
CUEIPO
Fig.l
El metal más empleado es el plomo por su
ba¡o temperatura de fusión. En algunos
cosos se emplea la plato alemana el cobre.
El fusible se monto sobre un cuerpo aislante que puede tener diferente forma y tama-
ño.
En la figuro 1 se muestro un cartucho
fusible empleado en los instalaciones de
automóviles. Lo figuro 2 corresponde a un
tapón fusible utilizado generalmente en
los instalaciones eléctricos de edificios.
Fig.2
TABLA DE FUSIBLES
Poro la elección del material y el diámetro del fusible se empleará lo siguiente tabla:
51
19
TECNOLOGfA ESPEC(RCA :
e
FUSIBLES
(GENERALIDADES- 1ra PARTE)
(HTE
r
LIMA-PERÚ
Intensidad
de fusión
en amperios
Cobre
Diámetro
en mm
Plomo
Diámetro
en mm
5
7,5
O, 159
0,206
0,248
0,327
0,396
0,45
0,52
0,57
0,63
0,68
0,73
0,78
0,83
0,86
0,91
0,95
1
1,05
1,07
1,1 o
1, 12
0,58
0,78
0,95
1,25
1,49
1,72
1,97
2,18
2,35
2,59
2,77
2,95
3,1 A
3,32
3,48
3,62
3,80
3,94
4,1 o
4,20
4,30
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
MECÁNICO DE IWITENIIIIENfO)
Intensidad de fusión en Amperio ( 1 ) = Constante K x ~diámetro del hilo 3
K
Cobre
80
Aluminio
59,2
Plata alemana 40,8
Hierro
24,6
Plomo
10,8
Extractado de Enciclopedia C.E.A.C.
20
52
64
)§
Plato alemana
Diámetro en mm
0,246
0,32
0,39
0,51
0,60
0,72
0,81
0,88
0,90
l ,07
1, 15
1,25
1,27
1,30
1,43
1,45
1,57
1,63
1,69
1,71
1,76
., e
r
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO)
TECNOLOGÍA ESPECÍACA :
ACCESORIOS DEL
LIMA-PERÚ
""'-----C_I_R_c_u_rr_o_E_L_É_CT_R_I_c_o_s_I_M_P_L_E_ _ _ _., ( HTE
INTERRUPTORES
los accesorios destinados a realizar lo apertura o cierre de un circuito son los
interruptores. Su capacidad de corte depende de lo intensidad de lo cargo de los
receptores.
TIPOS
M
SUPEaFtel•·
CAPACIDAD: & A
TENSUSM: 250 Y
P.l•A EMPOTRAR
CON PLACA
CAPACIDAD: 10 A
TENSIÓN: 250 Y
AiREO
CAPAOOAD : t A
TENSIÓN~ 210 V
En estos tipos de interruptores, el mecanismo de operación es de balancín y tiene dos
posiciones, de conexión y desconexión. Además, existe el interruptor de presión.
CAJA FUSIBlE
Es de loza y lleva dos hilos fusibles de
plomo, asegurados coda uno entre dos
tornillos de latón. La co¡o fusible es un
elemento de protección o seguridad. Los
fusibles dentro de la co¡a se funden al
ocurrir un cortocircuito o un excesivo aumento de la corriente que origino la apertura del circuito; es decir, interrumpe el
paso de la corriente. Comercialmente, se
encuentra del tipo rectangular para hilo
fusible de 6A o 15A.
53
21
,
e
II:CÁNICO DE MANliNIMIEtllO)
TECNOLOGÍA ESPECÍRCA :
)8
GRAMPA TORNILLOS PARA MADERA
LIMA-PERÚ
'-------------------------------------------'~ (HTE
66
GRAMPA
Fw· ~·--
Tombién denominado grapo es uno pieza
metálico aislado, cuyos extremos doblados se clavan por unir o sujetar conductores.
~.~
Los grompos aislados se usan poro asegurar cordones trenzados, mellizos, etc.,
sobre modero o mampostería. Los grompos
más usados son de acero cobreado o
galvanizado, con uno planchita de fibra
vulcanizado del N<> 3 al N° 5 y de 3/16"
o 3/4", en cojos de 100 piezas. Los
grompos de plástico son poro diámetros
de 2 mm o 20 mm.
•••
Plástica
·~
~
Grampa• pláaticas
~A ~e
TORNILLOS PARA MADERA
\'
Pl«rao.
ti
Los tornillos poro modera se fabrican de
acero y de bronce. lo longitud se refiere o
lo penetración en lo modero.
R
-"'
Existen tres tipos de cabezo : Avellanada,
redondo y ovalado. El tamaño de los
tornillos aumento de un número menor a
uno mayor, en rozón de su diámetro ( d ).
Q1-.
'=l
~D
r::::
:
;;!
~ "II~E
---- L
C = Cabezo avellanado
D =Cabezo redondo
E =- Cabezo ovalado
TORNILLO PARA MADERA- TABLA
( l ) Longitud
N2
( d ) DIÁMETRO EN PULGADAS
Pulg.
1/4.
mm
6,3
1o4
• • • •
1/2.
12,7
1 o 12
5/8.
15,8
1 o 14
•
•
•
•
3/4.
19,0
1 o 16
•
1
5
6
7
• • •
•
•
•
•
•
• •
•
•
2
3
4
54
8 9 10 11 12 13 14 15 16
• • •
•
• •
• • •
•
•
•
• •
•
• • •
•
•
•
•
• •
•
23
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
LEY DE POULLIET
LIMA- PERÚ
(HCTA
58
)8
Fórmulas empleadas
Q = 1. t
t =Q
1
Símbolo
Magnitudes
Unidades
Q
Carga eléctrica
Intensidad
Tiempo
Coulombio
Amperio
Segundo
1
t
LEY DE POULLIET
La cantidad transportada a través de un conductor es proporcional al tiempo y a la
intensidad de la corriente, siendo la relación : Q = 1 · t
Cuando la intensidad viene expresada en amperios y el tiempo en segundos, la cantidad
de electricidad viene expresada en Culombio. La unidad amperioshora (Ah ) aparece
cuando el tiempo viene en horas y la intensidad en amperios. Al ser en esta última
unidad el tiempo 60 x 60 = 3600 veces mayor, el Ah = 3600 Culombios.
Ejemplo:
¿ Qué cantidad de electricidad se transporta durante dos horas y media pasando una
corriente de 5A ?
Solución :
Q- 1 .. t
Q = 5 .. 2,5 . 3600
Q = 45000 Culombios
55
27
r
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TEORÍA ELECTRÓNICA DE LA MATERIA
LIMA-PERÚ
(HCTA
59
)8
fl estudio de la electrotecnia se basa en la teoría electrónica que afirma que los efectos
eléctricos obedecen al desplazamiento de electrones de un lugar a otro.
El electrón es una de las partículas del átomo y para su estudio es necesario conocer
la estructura atómica de la materia.
MATERIA
Es todo lo que existe en el universo. El agua, el aire, las plantas, los animales, los
minerales, etc., están formados por partículas pequeñísimas llamadas moléculas. La
molécula, a su vez, está constituída por átomos.
SEMEJANZA CON EL SISTEMA SOLAR
Los planetas giran en órbitas fijas (elipses)
alrededor del sol.
Lo estructuro atómico la podemos representar en forma análoga.
El átomo está formado por un núcleo,
alrededor del cual giran, con extraordinaria velocidad, partículas pequeñísimas que
son lo electrones.
El electrón posee carga eléctrico negativo
(-).En el núcleo se encuentran los protones
con carga eléctrico positivo ( + ) y los
neutrones eléctricamente neutros.
Venus
El átomo más simple es el del hidrógeno,
como se observo o o derecho. El planeta
vendría a ser el electrón y el sol sería el
núcleo.
,
li.ICTIOII
56
29
r
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
'
e
TEORÍA ELECTRÓNICA DE LA MATERIA
LIMA-PERÚ
--------------------~
0
)8
MECÁNICO DE IIAN1EIIIIENT
CHCTA
59
ELECTRONES Y PROTONES
El número de electrones que giran alrededor del núcleo va de 1 o 1 02. Así por
ejemplo, el átomo de hidrógeno tiene un
solo electrón, el aluminio 13 y el cobre
29.
En el átomo hoy tontos electrones o cargos
negativos como protones o cargos positivas hoy en el núcleo.
,.
Dentro del núcleo, además de los protones,
existen los neutrones que son partículas
eléctricamente neutros.
ÁTOMO DE cARI()NO
Los electrones de los órbitas externos del
átomo se llaman electrones libres. Estos
son atraídos con menos fuerza que los que
se encuentran en órbitas más cercanas al
núcleo. Lo corriente eléctrico es el movimiento de los electrones libres.
CONTROL DEL FLUJO DE LA CORRIENTE
los electrones no fluyen con la misma facilidad en todos los conductores, pues chocan
en su comino con los átomos. Estos choques o rozamientos son tonto más frecuentes
cuanto más apretados están.
CONDUCTORES
Son materiales que ofrecen poca oposición al poso de la corriente eléctrico. Tienen una
estructuro especial formado por átomos con electrones libres fácilmente desplazobles,
con mayor o menor oposición al poso de la corriente de electrónes. Los metales son los
mejores conductores de la electricidad, empleándose comúnmente poro transportar
corriente los alambres, de cobre, aluminio y otro.
AISLADORES O NO CONDUCTORES
Son materiales cuyos átomos poseen pocos electrones libres y no se pueden desplazar
fácilmente. Por ello, no facilitan la corriente de electrones y ocasionan resistencia al
poso de lo corriente. Entre estos materiales tenemos la mico, lo porcelana, el plástico,
etc.
30
57
r
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
MAGNITUDES Y UNIDADES ELÉCTRICAS
(HcTA
LIMA-PERÚ
eo
JB
Las principales magnitudes que intervienen en los circuitos en general son : Tensión,
intensidad de corriente y resistencia eléctrica.
TENSIÓN
Supongamos dos tanques de agua situados a distintas alturas : Por ejemplo uno a 6 m
y otro a 220 m, a los que conectamos dos tubos de bajada de igual diámetro, de 0 25
mm. Es previsible que podremos detener la salida del agua del tanque más bajo tapando
con la mano el extremo del tubo, pero, seguramente no podemos hacerlo con el otro ·
debido a la mayor presión que tiene el agua por la mayor altura del tanque.
De la mismo manero, la experiencia nos indico que las fuentes eléctricos poseen entre
sí diferencias fundamentales : Sobemos que podemos tocar sin problemas los bornes
de lo batería de un automóvil, pero, que recibimos un golpe eléctrico si tocamos el
tomacorriente domiciliario.
La diferencio entre ambos fuentes es totalmente comparable o lo dado por lo presión del
aguo; los cables de la red tienen mayor presión eléctrica que la botería, recibiendo el
nombre de tensión que si~nifica por la letra U y se mide en voltios.
Se dice así que las empresas eléctricas suministran energía eléctrica a una tensión de
220 voltios ( 220 V) y la batería una tensión de 6 voltios ( 6 V).
MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DEL VOLTIO
1 Kilovoltio
= 1 KV
1 milivoltio
1 microvoltio
-
•
1 000 V
1 mV •
1
- - V
1 000
1 JJ.V
1
V = l. 10-6 V
1 ()()() ()()()
-
58
3
l. 10- V
31
'CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
MAGNITUDES Y UNIDADES ELÉCTRICAS
LIMA- PERÚ
------------------~~Grn oo )~
INTENSIDAD DE CORRIENTE
Todos los tubos no llevan la misma cantidad de agua, dependiendo del diámetro y la
ubicación en la instalación, unos llevan 30 litros por segundo y otros 5 litros por
segundo, etc.
En la misma forma, no por todos los conductores eléctricos circulo lo mismo cantidad
de electrones por segundo, lo que se expresa diciendo que es diferente lo Intensidad de
corriente, que se designa por la letra 1 y se mide en amperios ( A ) .
MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DEL AMPERIO
3
1 Kiloamperio
1 KA
1000A
l. 10 A
1 miliamperio
1 mA
_1_A
1 ()()()
l. 10-3 A
1 microamperio
1~
1
A
1 ()()() ()()()
1. 1o-6 A
RESISTENCIA
Los tubos ofrecen una resistencia al paso del agua que depende de su material y las
dimensiones físicas. A nadie se le ocurriría instalar la entrada de un edificio con un tubo
0 6 mm, porque no funcionaría; apenas se abriera la válvula, lo resistencia al poso del
agua ofrecida por esta tubería tan pequeña haría que prácticamente no fluyera.
En igual formo, los conductores ofrecen uno resistencia al paso de la corriente eléctrica
que se designa por la letra R, que también depende del material que se construye y de
sus dimensiones físicas; se mide en material que se construye y de sus dimensiones
físicas; se mide en ohmios y designándose la unidad por la letra griega omega ( n ).
Se dice que la resistencia de una estufa tiene 50 ohmios (50 n), otro calefactor tiene
20 ohmios ( 20 n), etc.
32
59
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
MAGNITUDES Y UNIDADES ELÉCTRICAS
LIMA-PERÚ
~~-----------------~~E ro)~
MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DEL OHMIO
MÚLTIPLOS:
-
1 Kn
=
1 ()()()
n
1 N.egohmio =
lMn
=
1 ()()() 000
n
1
1 ()()()
n
1
n
1 Kilohmio
SUBMÚLTIPLOS :
1 milohmio
L microhmio
-
1mn
lJ.L(l
L 000 000
60
L LO-ó n
33
Ü·ECÁNICO DE MANTENIMIENTO)
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
ESQUEMAS ELÉCTRICOS
LIMA-PERÚ
(uCTA
\.
61
)8
Un esquema eléctrico es la representación de una red, instalación o porte de la mismo,
por medio de símbolos o trozos, que indico las relaciones existentes entre los diferentes
eleme.ntos y medios de unión empleados poro este efecto.
SÍMBOLO
Es la representación convencional de un accesorio, fusible, interruptor o motor eléctrico.
Ejemplos:
los símbolos por sí solos no tienen gran aplicación. Es necesario asociarlos o un circuito
o esquema para que tengan sentido práctico.
TRAZO
Represento los conexiones eléctricos, uniones mecánicos, dependencia entre elementos. Es generalmente uno línea que puede ser continuo o de trazos. Si es de un solo hilo
se llamo unifilar y si es varios, multifilor.
SÍMBOLOS PARA ESQUEMAS ELÉCTRICOS
El Código Eléctrico Nocional adopto los símbolos internacionales que corresponden o
los recomendaciones de la Comisión Electrotécnico Internacional ( C.E .l. ).
...,.
Poro dibujos de instalaciones eléctricos domiciliarios, en general, se··~mpleon símbolos
en:
Alumbrado y tomacorriente
Fuerzo motriz
Sistema de señalización
Sistema de relojes y alarmas
En el trazado de un esquema o sobre un plano se emplean los símbolos normalizados
que permiten uno fácil lectura de los diversos circuitos eléctricos que lo componen.
SÍMBOLO
DESCRIPCIÓN
DIBUJO
PICTÓRICO
SÍMBOLO
DESCRIPCIÓN
DIBUJO
PICTÓRICO
+
CONDUCTORES SIN
CONEXIÓN
~
--/~
INTERRUPTOR.
UNIPOLAR
@
CONDUCTORES CON
CONEXIÓN
~
:e=
+
=(J=
ENCHUFE
DE ESPIGAS
~
~
61
...··•·-..
1
TOMA
CORRIENTE
BIPOLAR
LÁMPARA
INCANDESCENTE Y SU
PORTAIÁMPARA
\.. - 4
r,::::;;.
. ,...
1
~_.}•"
1
~~
\
/.
~,
35
MECÁNICO DE MANlH~IMIEir"G
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
ESQUEMAS ELÉCTRICOS
LIMA-PERÚ
~-------------------~~E m)~
SÍMBOLOS PARA ESQUEMAS ELÉCTRICOS { Continuación )
SÍMBOLO
DIBUJO
PICTÓRICO
DESCRIPCIÓN
¡
1 FUSIBLE
¡
!
!
!
SÍMBOlO
-1 ffi
e ~·--~r:
1
1
¡
ZUMBADOR\
!
¡
~
INTERRUPTOR
TRI POLAR
1CON FUSIBLES
1
l
!
11
DIBUJO
PICTÓRICO
DESCRIPCIÓN
PilA v
BATERIA
.
i~.·
:.~ e
e aQ
.
¡
l
F
!
f
¡
CORRIENTE 1
CONTINUA ' Sin dibujo
TIMBRE
ELÉCTRICO
!
REPRESENTACIÓN
Un símbolo único puede representar un objeto determinado o varios objetos de lo mismo
naturaleza.
lo representación puede ser :
Multifilar
Coda elemento de lo instalación está representado por un símbolo y codo conductor por
un trozo.
Ejemplo : Una lámpara accionada por un interruptor.
Simplificada o Unifilar
Esto representación se utilizo cuando los circuitos son semejantes y están constituidos
por aparatos también semejantes y que funcionan simultáneamente.
Ejemplo : lo alimentación de un motor monofásico.
36
62
r
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
ESQUEMAS ELÉCTRICOS
LIMA-PERÚ
'-----------------------------------------------J (HCTA
61
J8
RECOMENDACIONES
El esquema debe ser claro ya que tiene que ser entendido por otras personas.
Cuando en una instalación sea necesario representar un elemento y se carezco del
símbolo correspondiente, se dibuja un pequeño rectángulo con un número en su interior,
luego, al final del plano se indica el significado de dicho número.
El esquema debe estar compuesto, en lo posible, por líneas verticales y horizontales con
sus portes proporcionales según el espacio o emplear en su ejecución.
Todo esquema, aunque seo o mano alzada, debe hacerse con orden, limpieza y
claridad. Dice mucho en favor del instalador domiciliario un esquema bien presentado.
CLASIFICACIÓN DE LOS ESQUEMAS
Los esquemas pueden ser :
Explicativos
Su misión es facilitar el estudio y la comprensión del funcionamiento de una instalación
o parte de la misma.
Entre los esquemas explicativo el más utilizado es el Esquema de Principio, llamado
también funcional o desarrollado. Por su sencillez nos da una idea clara del funcionomiento en cuanto a su principio esencial. Todos los elementos que componen el circuito
o circuitos serán símbolos, líneas, marcas, en los cuales se vean todas y cado uno de
las conexiones. Estarán situados entre dos líneas que pueden ser verticales u horizontales.
Las dos líneas representan las líneas de alimentación L1 y L2.
Ejemplo : Una lámpara accionada por un interruptor, cuyo esquema de principio es :
L1
. L2
L1
L2
Esquema de realización
Están destinados a servir de guío en la realización y verificación de las conexiones de
una instalación o parte de la misma. Se distinguen :
- Esquema general de conexiones o montaje :
En este esquema están representadas todas las conexiones, aparatos y conductores,
formando estos últimos conjuntos bifilares, trifilores, etc. Este esquema es llamado
también multifilar.
63
37
CONQCIIIIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
ESQUEMAS ELÉCTRICOS
LIMA-PERÚ
_____________________,.) (HcrA
61
JB
-Esquema Unifilor
Paro este esquema se emplean símbolos adecuados que representan varios conductores
por un trozo único cruzado por cortos trozos oblicuos, cuyo número corresponde al de
los conductores. Esto representación debe utilizarse cuondo los circuitos son semejantes, poseen aparatos similares que funcionan simultáneamente y el conjunto de
conductores sigue el mismo trayecto.
E¡e.mplo : los tres conductores de una instalación trifásico. Se baso en el esquema de
montaje. Cuando el número de conductores seo más de tres puede representarse con un
solo trozo y al lodo un número que indico el total de conductores.
Ejemplo de esquemas :
RESUMIENDO :
FUNCIONAL O
DE PRINCIPIO
ESQUEMA EXPLICATIVO
CONJUNTO DE
GENERAL DE
CONEXIONES
SÍMBOLOS ELÉCTRICOS
ESQUEMA DE
REALIZACIÓN
UNIFILIAR
64
38
~'.;.
r
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
~CÁNICO DE MANTENIMIENTO
CIRCUITO DE CORRIENTE DE FALLO
LIMA-PERÚ
Posiblemente yo habrán oído durante su trabajo que alguien ha provocado un
cortocircuito. Pero ¿ Sabían también cuáles son los portes de uno instalación que ha
quedado en contacto? Vamos o ocuparnos del comino que recorre lo corriente en coso
de cortocircuito.
TIPOS DE FAllOS
En primer lugar precisamos algunas definiciones de conceptos que queden aclarados
en lo figuro 1 .
r----
N-------PE
1
Figura 1 Posibles folios de aislamiento
C'O
,._
(L)
NQ.
Nombre
del fallo
ontacto
..o
:::l
(..)
o
o
:X:
:e
._
,._
~
Q.>
J--
con
G la cubierta
G)
orto a tierra
(i) Cortocircuito
0) Corto
incompleto
Figura 2 Tipos de fallos
65
39
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
"' ( II:CÁNICO DE MANTENIMIENTO)
CIRCUITO DE CORRIENTE DE FALLO
LIMA-PERÚ
---------------------'~
( HCTA
62
)8
los contactos indeseados entre conductores están indicados mediante flechas en formo
de royo. Estos contactos son provocados por fallos en el aislamiento. Si estos contactos
ocurren, presentan uno resistencia desprecioble.En lo práctico los llamaremos
cortocircuitos totales.
El cortocircuito incompleto, también llamado contacto entre hilos, se presento en el coso
que la corriente debe recorrer uno resistencia de utilización. los demás tipos de averíos
se encuentran representados en lo tabla de lo figuro 2.
Portamos del circuito eléctrico simplificado de un aparato; lo corriente puede haber
tomado el comino representado en lo figuro 3. Un poso más en lo simplificación consiste
en usar resistencias equivalentes.
220V
Figura 3
El cuerpo humano puede quedar sometido o uno porte de esto tensión.
Entendemos por tierra·de referencia un potencial de tierra al que podamos referir los
demás tensiones. Esto sólo se puede conseguir en determinados condiciones.
La tensión entre la cubierta del aparato y la
tierra de referencia se denomina tensión de fallo
El cuerpo humano puede quedar sometido a una parte de esto tensión.
El valor de esta ten~ión se denomina tensión de contacto u.
Entendemos por tierra de referencia un potencial de tierra al que podamos referir los
demás tensiones. Esto sólo se puede conseguir en determinadas condiciones.
40
66
'-------.........¡·
~-----~·
N!!
01
02
03
04
05
06
07
ORDEN DE EJECUCIÓN
HERRAMIENTAS 1 INSTRUMENTOS
Identifique los conductores para la tarea
Fije los conductores eléctricos en el tablero
Fije y conecte portalámparas en paralelo
Conecte los bordes del portalámpara
Fije y conecte el tomacorriente
Haga el ojal y emborne el conductor en el tornillo
del tomacorriente
Pruebe el funcionamiento de lámparas y tomacorriente.
o
o
o
o
o
o
o
o
o
PZA.
CANT.
r-..
DENOMINACIÓN
Lámparas incandescentes
Tomacorriente universal
Enchufe eléctrico
Alicate universal
Alicate de corte y punta redonda
Cuchilla de electricista
Interruptor de superficie
Cinta aislante
Destornillador.
NORMA 1DIMENSIONES
MATERIAL
INSTALACIÓN DE LÁMPARA Y TOMACORRIENTE HT
OBSERVACIONES
13 EMAN REF.
~l=========t------¡-------,
LIMA-PERÚ
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
67
TIEMPO:
ESCALA:
HOJA:
1 /1
1998
5
""'
O PE R A C 1ÓN :
LIMA- PERÚ
INSTALAR LÁMPARAS Y TOMACORRIENTE
EN PARALELO
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
~ ~EF. HO 30 ~
8
Las conexiones de lámparas en paralelo y
de tomacorrientes son parecidas (Figuras
1 y 2 ).
La primera conexión consiste en embornar
un primer conductor a una de las salidas
de cada portalámparas y el segundo conductor a las otras salidas de dichos
portal á m paras.
Figura 1
La segunda conexión consiste en atornillar
un primer conductor a uno de los bornes
de cada tomacorriente y el segundo conductor a los otros bornes de dichos
tomacorrientes.
PROCESO DE EJECUCIÓN
Figura 2
1 o Paso- Identifique los conductores para
conexiones de la caja de fusibles,
portalámparas, interruptor y
tomacorriente ( Figura 3 ).
=
2° Paso- Conecte los portalámparas en
paralelo :
l•terruptor
Figura 3
a. Conecte los conductores pelados en el portalámparas del
extremo I ( Figura 4 ).
A la caja de fusibles
b. Conecte a los bornes del
portalámpara siguiente I I
cada brazo del conductor
( Figura 4 ).
Portalámparas en paralelo
Figura 4
68
7
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
OPERACIÓN :
INSTALAR LÁMPARAS Y TOMACORRIENTE
EN PARALELO
LIMA- PERÚ
3° Paso- Conecte el tomacorriente :
a.
Emborne el ojal de un conductor en
el tor·nillo del tomacorriente (Figura
5 ).
b. Emborne el ojal del otro conductor en
el otro tornillo.
Figura 5
4° Paso- Pruebe el funcionamiento.
Revise y verifique la instalación.
Enchufe en el tomacorriente universal.
8
69
,
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
ENCHUFE ELÉCTRICO Y
_____
~~-----T_O_M_A_C_O_R_R_I_E_N_T_E
~.(~m~)~
Para conectar un aparato eléctrico al tomacorriente de una instalación se utiliza un
enchufe. Estos dos elementos, tomacorriente y enchufe, conforman lo que se denomina
enchufe eléctrico.
Constitución
Los enchufes están constituidos por
dos piezas que encajan entre sí
para establecer la conexión eléctrica
(Figura 1 ).
Las piezas se denominan:
Tomacorriente y enchufe.
Enchufe
'
.
.·
Tomacorriente
Figura 1
TOMACORRIENTE
El tomacorriente es de colocación fija y tiene contactos metálicos de bronce o latón,
montados sobre una base aislada de baquelita o porcelana.
Los contactos se conectan a la instalación eléctrica.
Tipos de tomocorriente
Los tomacorrientes de la figura 2 se aplican en instalaciones a la vista y los de la figura
3 son para las embutidas. Ambos tipos admiten una tensión de hasta 220 voltios.
Tomacorriente universal
de porcelana
Tomacorriente para
espiga redonda
Tomacorriente para empotrar
Figura 3
Figura 2
70
9
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
ENCHUFE ELÉCTRICO Y
______
~------T_O_M_A_c_o_R_R_IE_N_T_E
~~~m~)~
Poro los instalaciones con tensiones menores de 120 voltios se emplean los indicados
en lo figuras 4 y 5.
Los tomocorrientes denominados de tipo universal (Figuro 6) se adoptan o fichas con
diferentes formas de clavijas, de sección circular o rectangular.
Figura 6
Figura 4
Figura 5
LOS ENCHUFES
Están compuestos por clavijas de bronce o latón fijados sobre un cuerpo aislante de
boquelito o goma ( Figuro 7 ).
los clavijas pueden ser de sección circular o rectangular y o ellas se conectan los
conductores de los artefactos eléctricos portátiles.
Tipo de enchufes
Los enchufes se diferencian por lo formo y cantidad de clavijas. Éstos deben corresponder a los contactos de los tomacorrientes. La clavija paro lo conexión a tierra se
diferencia de las otras por su mayor longitud ( Figura 8 ).
Cuerpo aislado
Clavijas
Figura 7
Clavija de tierra
Figura 8
10
71
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA-PERÚ
ENCHUFE ELÉCTRICO Y
______
~-----T_O_M_A_C_O_R_R_IE_N_T_E
~~~m~)~
o
PRECAUCIÓN
••
Cuando se enchufe o desenchufe, se debe
tomar por el cuerpo aislado y sin tocar los
clavi¡os ni tirar del conductor (Figuro 9 ).
o
Figura 9
Enchufe de prolongación
Cuando se efectúan prolongaciones de cordones se utilizan los enchufes de
prolongación, compuestos por dos fichas : Macho y hembra ( Figura 1O ).
Figura 1O
72
11
r
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
"""
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
J
(REF.HTE
INSTALACIÓN DE LÁMPARAS Y TOMACORRIENTE
LA RED
LIMA- PERÚ
68
)8
LA RED
El circuito simple difiere del circuito de desconexión sólo por el reemplazo de la "fuente
de tensión química " por el suministro de tensión de la red.
La energía eléctrica se transporta de las
centrales eléctricas a los consumidores a
través de una red trifásica, compuesta
de un sistema de cuatro líneas: L 1, L2, L3
y N.
L1
Fase] Líneas de
L2 - - - - - - - - F a s e
alimenL3
Fase
tación
N
Conductor neutro
Reel trifásica
L1
Sistemas de distribución
L2
Fase ] Líneas de
Fase
alimen-
L3
Fase
fación
N - - - - - - - - Conductor neutro
En los puestos de distribución se realizan
las derivaciones de acuerdo a las necesidades y las medidas de protección.
Hay varios sistemas : Sistema de cinco
líneas con L 1, L2, L3, N y PE; sistema de
cuatro líneas con L1, L2, L3, y N o con
L 1, L2, L3 y PE, y sistema de tres líneas
con L 1, o L2, o L3 con N y PE.
PE-- - Conductor de
Sistema ele cinco lineas
protección
L2
Fase} Líneas de
Fase
alimen-
L3
Fase
L1
tación
N - - - - - - - - Conductor neutro
L7 -------------- Fase
L2-------------- Fase
[ 3 - - - - - - - - Fase
J
Líneas de
alimentación
PE-----Conductor de
Sistema ele cuatro lineas
protección
73
L7
Fase
N
Conductor neutro
PE-- Sistema ele tres líneas
Conductor de
protección
13
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
\..
INSTALACIÓN DE LÁMPARAS Y TOMACORRIENTE
LA RED
Han sido fijadas las siguientes designaciones, de acuerdo a las sugerencias
lEC, normas DIN y reglamentos VDE,
para las tres ( Líneas de alimentación )
L1, L2 y L3; para el conductor del punto
estrella ( Conductor neutro ); y para el
conductor de protección PE ( " P " del
inglés 11 Protection 11 y " E " del inglés
" earth " = tierra ). Durante un periodo
de transición está permitido utilizar la "
E ", junto a la " P ", para diferenciar
mejor frente a la designación antigua
del polo P ( Positivo). La denominación
de la red " 3 80/220V : 3/N/PE - 60
Hz" significa una red de cinco conductores con L1, L2, L3, N y PE para 380/
220V de tensión alterna con una frecuencia de 60 Hz.
(REF.HTE
68
)8
L1
negro
L2
negro
L3
negro
N
azul claro
PE - - - - - - - - - - - - verdeamarillo
Colores de identificación del aislante
de conductores individuales en un
sistema de cinco conductores
380/220V ; 3/N/PE .... 60 Hz
380/220V ; 3/N/PE ...
Denominación de un sistema de
cinco conductores
L1
negro
N
azul claro
P E - - - - - - - - - - - verdeamarillo
Colores de identificación del aislamiento de conductores individuales
en un sistema de tres conductores
220V ; 1 /N/PE - 60 HZ
220V; 1/n/PE ...
Denominación de un sistema de tres
conductores
N ------------
Como, por regla general, la frecuencia en nuestras redes es de 60 Hz, se puede omitir
esta indicación. La red para el alumbrado, que se aplica principalmente en la
instalación doméstica, se compone de L1 o L2 o l3 ( Líneas de alimentación ), N
( Conductor neutro) y PE (Conductor de protección ). La denominación de 220V ; 1/
N/PE - 60Hz describe una red con L1 o L2 o L3, N y PE para 220V de tensión alterna.
Para la caracterización especial del conductor neutro, se puede representar a este con
una línea de trazos largos y cortos. Al aplicarse esta representación, se dibuja todo el
recorrido del conductor neutro de la misma forma. En esta U. l. se representa el
conductor neutro con una línea continua.
14
74
r
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
INSTALACIÓN DE LÁMPARAS Y TOMACORRIENTE
LA RED
LIMA- PERÚ
(REF.HTE
"'
68
J8
CONEXIÓN A LA RED
Al conectar un dispositivo se debe efectuar una conexión entre la red y el aparato, a
través de un interruptor.
En la práctica, la conexión se realiza colocando la fase L¡ al interruptor. Esta fase
conectada es llevada al aparato mientras que la conducción de regreso se fectúa a
través del conductor neutro (N). La razón para esto es que, al intervenir en el circuito,
el dispositivo esté libre de tensión.
Además, se conecta el aparato al conductor de protección sin desconexión para que
una posible corriente de defecto pueda descargarse aun con un interruptor defectuoso.
--------~----------------------------------
L1
N
PE
Fase
Conductor de
protección sin
desconexión
Condudorde
regreso,
Conductor
neutro sin
( •)
desconexión
Dispositivo
Hacer una introducción básica de los sistemas de redes.
(* )
Se emplea en sistemas normalizada como las utilizadas por Alemania, Francia,
E.E.U.U. y otros más, que no es nuestro caso.
75
15
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
FUENTES DE ENERG(A
LIMA- PERÚ
(REF.HTE
69
)8
Para producir electricidad se tiene que utilizar alguna forma de energía que ponga en
movimiento a los electrones.
Las seis formas básicas para producir electricidad son :
1.
Por frotamiento
Frotando materiales como el vidrio, ámbar o cera sobre franela,
lana, seda o rayón se obtiene
electricidad estática. Los camiones que transportan combustibles
llevan cadenas de hierro para
descargar a tierra la electricidad
estática, como seguridad.
2.
PELIGRO
GASOJ.INA
Por presión
Aplicando presión a un cristal de
cierto material, como el cuarzo o
la turmalina, se obtiene electricidad débil. Se aplica en los micrófonos de cristal y tocadiscos
fonográficos. Su empleo como fuente de electricidad es limita do.
3.
Por calor
Calentando la unión de dos metales distintos, como el cobre y el
constontán, se obtiene una electricidad muy boja. La unión se denomino por termoeléctrico o
termocuplo.
Tiene gran aplicación en pirómetros
o termómetros, especiales para
medición de temperaturas altas.
Se conectan a milivoltímetros muy
sensibles.
76
17
r
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
4.
FUENTES DE ENERG(A
Por luz
Por magnetismo
El movimiento relativo de un conductor cerca de un imán, de manera que se corten las líneas de
fuerza, produce energía eléctrica. En los generadores de corriente eléctrica es la más utilizada.
6.
Por acción química
La reacción química en una pila
eléctrica es causa del movimiento
electrónico.
Las pilas primarias o pilas secas
se utilizan en aparatos portátiles
y no se les puede volver a cargar.
Las baterías o pilas secundarias
suministran mayor energía y sí
pueden volver a cargarse.· Se
emplean en autos, aviones, etc.
18
e
)
~
~--------------------~~ !~m ~ ~
La luz que llega a los materiates
fotosensibles origina una corriente eléctrica muy débil. Este efecto
se aprovecha en el fotómetro que,
en fotografía, determina la cantidad de luz o luxímetro a emplearse en iluminación.
5.
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
77
r
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
'
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
COMPORTAMIENTO Y EFECTOS
~~-----D_E_~
__E_L_E_C_T_R_IC_I_D_A_o
_ _ _ _~,(~m
~
roJ~
La energía eléctrica existe como electricidad estática o como electricidad dinámica.
ELECTRICIDAD ESTÁTI CA
Si no se descarga la electricidad producida por frotamiento, no tiene la posibilidad
de compensar la diferencia de carga producida.
En consecuencia, no se produce ningún
movimiento de electrones. Esta clase de
energía se conoce como electricidad estática o electricidad en reposo.
El rayo es quizá la manifestación más
perceptible de la electricidad estática.
Viene a ser la descarga de enormes acumulaciones de carga estática en las nubes.
ELECTRICIDAD DINÁMICA
Electricidad circulante, o electricidad en
movimiento, es la que produce un efecto.
Se puede asegurar que el 99% de las
aplicaciones útiles de la electricidad exige
que esté en movimiento.
En esta clase de electricidad tenemos /a
corriente continua y la alterna.
Corriente continua
Dirección de la corriente en un solo sentido
Ocurre cuando los electrones se desplazan siempre en un solo sentido ( Del polo
- al polo + ). Los generadores químicos,
pilas o acumuladores suministran corriente continua.
Se abrevia C.C. y su símbolo es : -
Corriente alterno
Aquí los polos no son estacionarios y cambian de posición en forma alternativa,
desplazándose los electrones en ambos
sentidos. El alumbrado público o los motores en las fábricas son alimentados por
corriente alterna.
Se abrevia C.A. y su símbolo es : -
78
+
Equivalencia del cambio de sentido de la corriente
alterna, ocurrida en una fracción de segundo
19
r
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
COMPORTAMIENTO Y EFECTOS
DE LA ELECTRICIDAD
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
(REF.HTE
70
)8
EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Los efectos aparecen en los diversos aplicaciones de lo energía eléctrico. Pero, también
pueden provocar efectos fisiológicos muy peligroso si no se observan las medidos de
seguridad.
TÉRMICOS
Cuando lo corriente eléctrico atravieso uno
resistencia se desprende color. Esto propiedad se utilizo en todos los receptores sencillos, toles como lámparas de incandescencia y
terapéuticos,
planchas
eléctricos,
calentadoras, coc i nos eléctricos, etc.
QUÍMICOS
Cuando el aguo es atravesado por la corriente eléctrico se descompone en sus dos elementos constituyentes, siendo más intenso el desprendimiento de hidrógeno que de oxígeno.
Este efecto tiene gran aplicación o uso industrial.
FISIOLÓGICOS
La corriente eléctrico que hago contacto, occidentalmente, con alguno porte del cuerpo
humano puede producir quemaduras profundas, electrólisis de la sangre, etc. Por esto
rozón es conveniente tener mucho cuidado en no
trabajar con conductores sometidos o tensión.
MECÁNICOS
Al poso de uno corriente por un conductor,
arrollado como bobino, se produce uno fuerzo capaz de atraer uno maso de hierro. Este
efecto se utilizo en los timbres eléctricos,
grúas, motores, etc.
20
79
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LEY DE OHM
LIMA- PERÚ
~(:~~A
'--------------------------------------------
63
)E)
En un circuito eléctrico se produce el flujo de
electrones o corriente eléctrica cuando actúa una
tensión o fuerzo electromotriz. Esta corriente es
afectada por la resistencia que ofrecen los conductores y receptores del circuito.
La relación básica de corriente, tensión y resistenc,ia en un circuito fue descubierta por
Jorge Ohm, físico alemán en 1789. Es la ECUACION FUNDAMENTAL de la ciencia de
la electricidad.
En la práctica, la LEY DE OHM es utilizada por el electricista para calcular circuitos,
decidir qué conductores va a emplear en una instalación y qué tipo de fusibles debe usar
para proteger la instalación. También para seleccionar las clavijas, tomacorrientes y
demás aparatos a utilizar.
Ya sabe usted que la intensidad, o sea la cantidad de corriente de un circuito, depende
de la tensión y resistencia de este circuito. Ha visto también que si por un circuito pasa
cierta cantidad de corriente, esto se debe a que una fuerza electromotriz, voltaje o
tensión la obliga a hacerlo y que la intensidad de la corriente está limita da por la
resistencia del circuito. Es decir, que si le damos valores numéricos a la corriente, este
valor dependerá del valor que tengan la tensión y la resistencia.
La fórmula matemática de la relación entre los tres factores es :
INTENSIDAD
,.
TENSIÓN (F. E.M. )
RESISTENCIA
También se puede expresar así :
Am.perios
O así:
-
Voltios
Ohmios
u
1 .. -R-
80
21
r
~
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
e
LEYDEOHM
J~
~------------------~~ _:~ ~-~
En ésta última fórmula o ecuación :
Representa la intensidad
U
Representa la tensión o voltaje
R
Representa la resistencia
EJEMPLOS DE APLICACIÓN DE LA LEY DE OHM
1.
Si ,6m un circuito eléctrico tiene una valor de 100 voltios y la resistencia un valor
de 1O ohmios a Cuál será el valor de la intensidad ?
O sea que
111. .
u - 100 voltios
R
1O voltios
1 =
? amperios
Si aplicamos lo Ley de Ohm
u
1- -R-
111.
Y reemplazamos las letras por sus valores
Y simplificamos
Obtenemos
111-+
111-+
1 _
100
10
1 -
11. . 11 -
100
liJ
1O omperios
El valor de la intensidad será de 1O amperios.
2.
Supongamos que aplicamos al circuito una F.E.M. mayor y en consecuencia lo
tensión se duplico o aumenta a 200 voltios. Si no cambiamos lo resistencia aQué
posará con lo INTENSIDAD ?
u
Volvamos o lo ley de Ohm :
1- -R-
Tenemos entonces que :
U •
200 V
R -
10 n
1-
?A
Observemos que ahora, en lugar de los términos voltios, ohmio y amperios,
utilizamos sus correspondientes siglos : V, n y A
22
81
r
~
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
LEY DE OHM
LIMA- PERÚ
Reemplazando :
20.d
1-
115
1 =
En consecuencia :
20 amperios
Al aumentar la tensión al doble, la intensidad aumenta también al doble. Se
cumple entonces la regla que habíamos enunciado antes :
La intensidad es directamente proporcional a la tensión
3.
Con respecto al primer caso hacemos variar lo resistencia aumentándola a 20
ohmios, conservando igual la tensión Qué posará con la intensidad ?
a
Procedemos de lo mismo manero en la aplicación de la ley de Ohm :
u
1- -R-
1-
100
10
1 -
5 amperios
1
Puede observar que la intensidad disminuyó respecto al primer caso, cumpliéndose también lo reglo mencionado anteriormente :
La intensidad es inversamente proporcional a la resistencia
DIVERSAS FORMAS DE PRESENTAR LA LEY DE OHM
la ley de Ohm también puede presentarse de otros formas :
Tensión •
Intensidad x Resistencia
e) 1 Voltios - Amperios x ohmios
e)
82
U-lxR
23.
,
~
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
LEY DE OHM
LIMA- PERÚ
\.
Esta forma de presentación que se obtiene de la fórmula original de la ley de Ohm,
aplicar;tdo sencillamente una regla de tres, se utiliza para encontrar el valor de la
TENSION en un cir,cuito cuando se conocen los valores de la INTENSIDAD y la
RESISTENCIA.
EJEMPLO
Al medir la intensidad de corriente en un circuito se obtuvo un valor de 5 amperios y, al medir
la resistencia, un valor de 40 ohmios. ~Cuál será la tensión o voltaje del circuito ?
u = 1X R
Aplicamos la Ley de Ohm :
Reemplazamos los valores
U = 5 X 40
Y obtenemos
U •
200 voltios
O sea que la tensión en el circuito es de 200 voltios.
Si conoce el voltaje y la intensidad de la corriente, podrá calcular entonces la resistencia
aplicando la siguiente forma de la Ley de Ohm :
•
Resistencia
o sea
ohmios -
voltios
amperios
EJEMPLO
Si
U •
100 voltios
1 •
5 amperios
R •
~ Qué valor tiene ?
u
R- - 1
100
R = -5-
R •
Este circuito tiene 20 ohmios de resistencia.
24
83
200
oosi~
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
CÁLCULOS EN CONEXIÓN PARALELA
DE RESISTORES
LIMA- PERÚ
~
11.
u
U2
U1
1-r-11
1
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
U3
L..."""
Corriente total
Corriente parciales
R
Resistenria equivalente
Resistencias parciales
G
Conductancia total
Conductancias parciales
Las corrientes y las resistencias correspondientes son inversamente proporcionales.
En cada resistor hay la misma tensión.
1
R2
Ti = RI
U= u] + u2 + u3
OBSERVACIÓN
R =
Resistencia equivalente de dos resistores.
RI . R2
RI + R2
Eiemplo:
Los resistores R1
= 60 n, R2 = 30 n y R3 20n están conectados en paralelo a 60 V.
Dibuje el circuito y anote los valores eléctricos.
Calcule:
A. La resistencia equivalente
B. La conductancia total
C. La corriente total
D. Las corrientes parciales
84
25
r
~CÁNICO DE MANIENIMIENT0
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
CÁLCULOS EN CONEXIÓN PARALELA
DE RESISTORES
LIMA - PERÚ
u~~A
\..
64
JB
Solución :
R1
Dado
= 60!2, R 2 = 30!2, R 3 = 20!2, U= 60V
Hallar
~
1
11
t
12
~-
u
t--
13
t
r-'-
U2
U1
. 11
'-r--
'-1""""
U3
~-
-
26
= ..L
+ _]_ + _]_
R1 R2 R3
a)
1
R
b)
G =
1
R =
e)
1 =
U
d)
11 =
JL = 60 V
R
R1
=
1 + 1 + 1 _ 6
6o n 30 n 20 n -60 n
R = 60 n
-6-
= 10 n
1
1O n = O, 1 S = 100 mS
60 V
= 100
= 6A
60 n
= 1A
3A
85
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONDUCCIÓN ELÉCTRICA EN LOS SÓLIDOS
(_:_~_~A_·__s_s_)
LIMA- PERÚ
8
NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA
La materia está constituida, en su estructura elemental, por sistemas
estables llamados átomos.
Las partículas que constituyen un átomo ( Protones, neutrones,
electrones ) se caracterizan por poseer masa y también carga
eléctrica.
Según el modelo clásico, estas partículas se disponen como en un
sistema solar, con un núcleo central formado por protones y
neutrones, alrededor del cual giran los electrones en distintas
órbitas.
Existe entonces una unidad elemental de carga eléctrica :
El electrón.
Según modelo descrito, algunos electrones de la órbita externa
pueden, bajo ciertas condiciones, desvincularse del átomo, constituyéndose así en portadores de carga eléctrica.
Bajo la acción de fuerzas eléctricas, estos portadores se mueven
dando origen a una corriente eléctrica.
De acuerdo con la cantidad de portadores disponibles y su mayor
o menor movilidad, el material podrá conducir la electricidad con
mayor o menor facilidad; es decir, será buen o mal conductor.
En este sentido los materiales se clasifican en 3 grandes categorías :
Buenos conductores o simplemente conductores ( Metales )
Malos conductores o aislantes
Semiconductores
Las propiedades de conducción dependen directamente de la
manera cómo se disponen los átomos dentro de un material sólido.
Un mismo elemento, en estado sólido, puede presentar propiedades
diferentes. Así por ejemplo el carbono, bajo la forma de diamante,
es un excelente aislante y, bajo la forma de grafito, es un buen
conductor.
La distinción entre aislantes y semiconductores es sólo de grados.
Una barra de silicio cristalino, según su contenido de impurezas y
el criterio aplicado, puede ser considerada desde aislante hasta
conductor.
86
27
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
CONDUCCIÓN ELÉCTRICA EN LOS SÓLIDOS
LIMA- PERÚ
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
~ (_~-~-~A__s_s_) 8
La electrónica ha encontrado siempre aplicaciones para los
semiconductores.
En el pasado se emplearon la galena, el selenio u el óxido de cobre,
entre otros. En los últimos años se destacan el silicio, el germanio,
el arseniuro de galio y el sulfuro de cadmio.
LA CONDUCCIÓN ELÉCTRICA
Sin ninguna perturbación exterior, los portadores de carga eléctrica de un conductor se mueven en forma desordenada. Cuando se
aplican desde el exterior fuerzas eléctricas, se ordena parcialmente
el movimiento, lo que da lugar a un transporte de cargas eléctricas.
Este transporte de cargas eléctricas es lo que se llama corriente
eléctrico.
Los dispositivos capaces de aplicar fuerzas eléctricas a un conductor se llaman generadores. Dentro de ellos se destacan las pilas y
acumuladores, que aplican fuerzas eléctricas originadas en una
reacción química, y las dinámos, en las que el origen de las fuerzas
eléctricas es magnético.
Las características de la corriente eléctrica que establece un generador aplicado sobre un conductor dependen sólo de las propiedades del conductor. Estas propiedades se traducen en la resistencia
al poso de lo electricidad del conductor. Cuando mayor es esa
resistencia, menor es la corriente que permite circular.
La capacidad de aplicar fuerzas eléctricas de un generador se
traduce en la diferencio de potencial que posee. Cuanto mayor es
la diferencia de potencial, el generador creará una corriente más
intensa sobre un mismo conductor.
UNIDADES DE MEDIDA
La corriente se mide en amperios ( símbolo A) con un instrumento
llamado amperímetro.
La diferencia de potencial se mide en voltios ( símbolo V) con un
instrumento llamado voltímetro.
28
87
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONDUCCIÓN ELÉCTRICA EN LOS SÓLIDOS
(__~~-~-A__s_s_)
LIMA- PERÚ
§)
La resistencia eléctrica se mide en ohmios ( símbolo n ) y hay
diversas técnicas de medida.
Todas las unidades de medida poseen múltiplos y submúltiplos
normalizados internacionalmente. Al nombre de la unidad se le
antepone un prefijo cuyo significado y símbolo se aclara en la tabla
siguiente :
PREFIJO
SÍMBOLO
micro
J.l
millonésimo 0,000 001
mili
m
milésimo
0,001
kilo
k
mil
1 000
mega
M
millón 1 000 000
Ejemplos de aplicación :
VALOR
J.l V = microvoltios
=
0,000 001 V
mA =- miliamperios = 0,001 A
kn
= kiloohmios
= 1 oo n
29
88
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
ESQUEMA Y CONEXIÓN DE TOMACORRIENTE
LIMA- PERÚ
REF.
---------------------------------------------- e
_,~
_ HCTA
66)8
ESTRUCTURA Y CONEXIÓN DE UN TOMACORRIENTE CON CONTACTO
DE PROTECCIÓN
Según VDE O l 00, todos los tomacorrientes
deben ser equipados con un contacto de
protección.
Terminal del contacto de protección
Un contacto de protección equivocadamente conectado, significa peligro de
muerte.
Conexión del conductor de protección
¡CUIDADO!
En instalaciones antiguas el conductor de protección está marcado con ro¡o o no existe.
En el caso de reemplazar tomacorrientes con contacto de protección o al instalar nuevos,
hay que tomar en cuenta los reglamentos de la compañía eléctrico sobre medidas de
protección. Si es necesario, la instalación completo debe ser modificada respetando los
reglamentos vigentes.
89
31
,
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
ESQUEMA Y CONEXIÓN DE TOMACORRIENTE
LIMA- PERÚ
\.
L1
(. . ._~~-~_A__s_s_)
L1 PE N
1
1
1
Al instalarse un tomacorriente con contacto de protección, directamente debajo de
un interruptor, deben colocarse por separado, desde la caja de derivación, los
conductores de alimentación al interruptor
y al tomacorriente.
1
1
1
L-,_ _ _ _ .J
1
1
1
1
'
1
~.--¡
'-----.J
SÍMBOLOS PARA EL TOMACORRIENTE CON CONTACTO DE PROTECCIÓN
Símbolo
Denominación
Indicaciones para la técnica de dibujar
Para el esquema de conjunto en representación coherente
~.---1
il*~i
Tomacorriente
con contacto de
protección
•
Hembrilla de
contacto
•
L_ ___ J
1
32
90
C\1
j
(_
__
/
b<
§
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
ESQUEMA Y CONEXIÓN DE TOMACORRIENTE
LIMA- PERÚ
.,~
-----------------------------------------------
REF.
( _HCTA
66)8
Para el esquema de conjuto en representación descompuesta
Tomacorriente
con contacto de
protección
Símbolo para
la conexión del
conductor de
protecciÓn
Para el esquema de instalación
1
Tomacorriente
con contacto de
protección
.;3
/
E¡emplo:
Conexión de tomacorrientes en contacto
de protección.
Dibujar para el agrupamiento de
tomacorrientes con contacto de protección :
•
El esquema de conjunto en representación coherente
•
El esquema de instalación
•
El esquema de conjunto en representación descompuesta
91
33
r
~
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
ESQUEMA Y CONEXIÓN DE TOMACORRIENTE
LIMA- PERÚ
SOLUCIÓN
Esquema de conjunto en representación coherente
N PE L1
1
L_ _ _ _ _j
L_ _ _ _ ...J
i
'
Esquema ele instalación
3
Esquema ele conjunto en representación descompuesta
N
L1
34
92
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
'---------------------------------------------' e
LIMA- PERÚ
"
INTENSIDAD Y MÁXIMA TENSIÓN PERMISIBLE
DE CONTACTO PARA EL HOMBRE
REF.
J
_ HCTA
67)8
La gravedad que pueden tener en cada caso los efectos descritos depende sobretodo de
la intensidad de corriente, pero, también del comino por el que circule lo corriente, así
como del tiempo que actúe y del tipo de corriente ( Corriente continua pura, alterna o
mixta).
Distinguimos cuatro márgenes de intensidad:
0 ... 25 ... 80 ... 5000 (valores en mA)
2
3
4
Los valores de la tabla sobre " lnt•nsidades de corriente y sus efectos " se obtuvieron en
experimentos derivados de accidentes. Ello significa que, en algún coso particular,
pueden producirse efectos mortales paro intensidades menores. El estado de salud y de
ánimo también desempeñan papel decisivo.
MÁXIMAS TENSIONES DE CONTACTO PERMISIBLES
A fin de calcular la tensión que puede ser peligrosa para el ser humano, debemos conocer
primero su resistencia. Para ello se ha realizado un sinnúmero de medidas y cálculos que
han dado valores diferenciados
Vamos a calcular con 1 000 n, pues el valor real no suele ser menor. En la figura 1 hemos
representado, simplificadamente, la distribución de la resistencia la distribución de la
resistencia en el cuerpo humano.
Para el margen 2 de intensidades podemos calcular la tensión :
U
I.R
u
o.025A . 1ooo n
U
25 V
Como podemos suponer que el cuerpo humano no quedará sometido a la tensión total,
se ha determinado que en las instalaciones, con una tensión nominal de más de 50 V,
deberán tomarse adicionales para protegerlo contra un posible contacto indirecto.
93
35
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
INTENSIDAD Y MÁXIMA TENSIÓN PERMISIBLE
DE CONTACTO PARA EL HOMBRE
REF.
----------------------------------------------- e
~
~
_HCTA
67)8
Esto tensión límite se denomino máximo tensión permisible de contacto y es lo que puede
soportar el ser humano sin sufrir lesiones duraderas.
Tabla sobre intensidades de corriente y sus efectos
MARGEN
1
1
mA
EFECTOS
2
• ligero cosquilleo
10
• Entumecimiento
CONSECUENCIAS
• Susto con movimientos
incontrolados
•
11
Ya no puede soltarse 11
• Paralización de la
1
hasta
• Calambres musculares
respiración, a veces pérdida
25
• Aumento de la presión
del conocimiento
sanguínea
• Convulsiones del
• Rotura de hueso debido a
estómago
• Fuertes calambres
25
hasta
las contracciones
• Falla la circulación de la
musculares
• Fibrilación ventricular
2
• Náuseas
al cabo de un tiempo
de la sangre
• Falta oxígeno en el cerebro
al cabo de A min
80
• Muerte de las células del
cerebro
80
3
hasta
• Fibrilación ventricular
• Paro cardiaco y muerte
al cabo de O, 1 s
5000
más
A
de
• Quemaduras graves,
frecuentemente paro
quemaduras, a menudo al
cardiaco, en general
cabo de días o semanas
no provoca fibrilación
5000
36
• Muerte debido a
ventricular
94
1
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
INTENSIDAD Y MÁXIMA TENSIÓN PERMISIBLE
DE CONTACTO PARA EL HOMBRE
'----------------------------------------- e
~
REF.
~
HCTA
67)8
Esta determinación no debe llevarnos a la falsa conclusión de que las tensiones menores
no son peligrosas. Estos valores son simplemente valores medios y el simple hecho de
respetarlos no nos protege los suficiente contra los peligros de la corriente eléctrica.
Figura 1
95
37
96
N2
01
02
03
04
05
06
07
08
ORDEN DE EJECUCIÓN
HERRAMIENTAS 1 INSTRUMENTOS
Seleccione conductores para las conexiones
Fije los conductores eléctricos en el tablero
Fije la caja de fusible, portalámpara e interruptor
Conecte los portalámparas en serie
Conecte los portalámparas en paralelo
Conecte a los bornes del portalámparas
Fije lámparas en el portalámparas
Pruebe el funcionamiento del circuito.
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
r-..
PZA.
CANT.
DENOMINACIÓN
NORMA 1DIMENSIONES
Conductores eléctricos AWG Nº 14
Portalámparas y lámparas
Caja de fusibles y fusibles de plomo
Interruptores de superficie
Alicate universal
Alicate de corte y redondo
eueh illa de electricista
Cinta aislante
Destornilladores planos
Grampas y tornillos para madera.
MATERIAL
OBSERVACIONES
INSTALACIÓN DE LÁMPARAS INCANDESCENTES HT 14EMAN REF.
~~==============================~r----------¡--------~
1 12
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TIEMPO:
HOJA:
LIMA- PERÚ
ESCALA :
1998
97
5
Lt
Ll
L.2
L2
DESCRIPCIÓN
~
R • LÓmpara color verde
V • Lo·mpara color rojo
e
Cl':\
\WI
Nº
01
02
03
04
05
06
\W
ORDEN DE EJECUCIÓN
HERRAMIENTAS 1 INSTRUMENTOS
Seleccione y habilite conductor eléctrico
Fije los conductores y accesorios
Conecte los interruptores de conmutación de 3 vías
Conecte el terminal de la línea de entrada con el
borne central del interruptor
Verifique el encendido y apagado de las lámparas
Pruebe el funcionamiento.
o
o
o
o
o
o
o
o
o
PZA.
CANT.
~
DENOMINACIÓN
Conductor eléctrico AWG Nº 14
Lamparas incandescentes
Portalámparas y grampas
Tornillos de madera
Alicate universal
Alicate de corte y redondo
Cinta aislante
Interruptor de conmutación de 3 vías
Destornillador plano.
NORMA 1DIMENSIONES
INSTALACIÓN DE LÁMPARAS INCANDESCENTES
MATERIAL
HT
OBSERVACIONES
14 EMAN REF.
~I===M=E=C=A=,.=N=IC=O=D=E=M=A=N=T=E=N=I=M=IE=N=T=O==r-T-IEM_P__o_:====-¡~-H-OJ_A_:_2_1_2 ESCALA :
LIMA- PERÚ
6
98
1998
r
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
OPERACIÓN
LIMA- PERÚ
INSTALAR INTERRUPTORES DE
__
~
'~~~~-c_o~N_M_u_T_A_c ló_N~o_E_3_v~~-s~~~~-~ G~~~~~
L2
Ll
Se realizo con lo finalidad de controlar
lámparas de incandescentes o fluorescentes
desde más de un punto, empleando interruptores de conmutación (Figuro 1 ).
Paro encender las lámparas se acciono un
interruptor y para apagarlos se acciona
otro.
PROCESO DE EJECUCIÓN
Figura 1
1o Paso- Identifique los conductores.
a. Prepare los conductores o emplear en la conexión.
OBSERVACIÓN
Emplear de preferencia conductores de entrada y salida de colores
diferentes. Por ejemplo, blanco y rojo o blanco y verde.
2° Paso- Conecte los interrupt~res de conmutación de 3 vías :
a. Conecte el terminal de los línea de entrada L 1 al borne central del
interruptor A ( Figura 2 ).
a
Figura 2
b. Conecte el terminal de la línea de entrado L2 al borne central del interrtJptor B.
c. Conecte los interruptores A y B mediante dos conductores guías : ·.:-~ ·/ b
(Figuro 2 ).
99
7
r
OPERACIÓN :
MErÁNICO DE MANTENIMIENTO
INSTALAR INTERRUPTORES DE
CONMUTACIÓN DE 3 víAs
LIMA.- PERÚ
d. Conecte los portalámparas 1 y 2, uno al lado de cada interruptor ( Figura
3 ).
Figura 3
3° Paso- Verifique el encendido y apagado de las lámparas 1 y 2 :
a. Cierre el círculo accionando el interruptor A ( Figura 4 ).
Figura 4
OBSERVACIÓN
• Las lámparas se encenderán.
b. Cierre el circuito accionando los dos interruptores ( Figura 5 ).
Figura 5
OBSERVACIÓN
• P.ara el apagado de las lámparas basta accionar uno de los interruptores
4° Paso- Pruebe el funcionamiento y verifique las conexiones del circuito : Conecte el
enchufe a la fuente de alimentación de 220 V. Cierre el circuito y presione
breve y alternativamente cada interruptor.
8
100
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
e
J
'~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~-Jff.HH
~
~
CLASES DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
LIMA- PERÚ
71
CIRCUITO SERIE
l.
Como en un circuito serie los receptores
están conectados uno al otro, la corriente
al pasar por uno de ellos circula también
por los demás.
No importa el número de receptores si
todos ellos soportan la misma corriente.
IT = 0,4 A
CARACTERÍSTICAS
En relación con las conexiones en serie,
debemos comprender :
1. La corriente en amperios, llamada
también intensidad, es la misma en
cualquier punto del circuito.
2.
2. La resistencia total en ohmios de
todas las partes conectadas en serie es igual a la suma de sus conexiones individuales en ohmios.
.r3
Rr = r 1 + r 2 +· r3
Rr = 1o n + 1o n + 1o n
Rr = JO n
3. La diferencia total de tensión en
voltios, aplicada entre los bornes
de los receptores conectados en
serie, les da u na fuente de corriente que tiene que ser igual a la suma
de las diferencias de tensión de
cada una de las partes, denominada comúnmente caída de tensión.
3.
e3
Er = el + e2 + e3
ET = 4 V + 4 V + 4V
ET = 12 V
101
9
MECÁNICO DE
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
CLASES DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
(REF.HTE 71
LIMA- PERÚ
CIRCUITO PARALELO
MANTENIMIEN~
JB
l.
1= 0,8 A
Una conexión en paralelo, de dos o más
receptores de un circuito, puede definirse
como una conexión en la que la corriente
total se divide pasando cada fracción de
ella a través de cada una de las derivaciones.
i, :0,26 A
1
'
1:0,8 A
1
'
i2 = 0,26 A
i. = 0,26 A
i
CARACTERÍSTICAS
1
El circuito paralelo tiene tres puntos de
importancia :
0,26 A+ 0,26 A+ 0,26 A
1
1 . La corriente total que pasa por
cada uno de los receptores individualmente, tiene que ser la suma
de las corrientes derivadas.
2. La diferencia de potencial en los
extremos de todos los receptores o
de todos los ramales es la misma.
=
= 0,8 A aprox.
2.
E= 12 V
~ = 12 V
3. La resistencia total o efectiva de
todo el grupo de receptores el valor de una sola resistencia que representa a las demás; siendo siempre la resistencia total menor que
cualquiera de las resistencias conectadas en paralelo.
*
R
E= 12V+ 12V+ 12V
E
= 12 V
3.
Valor de una r cualquiera
Número de r conectadas
r,= 45 n
-
* Esta fórmula es válida cuando las R
son del mismo valor.
~--------------_._____ ___j
R
45
3
R = 15 n
10
102
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
CLASES DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
(
J
~
~----------------------~~Hn 11~
CIRCUITO EN SERIE- PARALELO
En este circuito los receptores están conectados unos en serie y otros en paralelo.
•
Este tipo de circuito también se conoce con el nombre de circuito mixto.
•
Se emplea en el alumbrado, así como en el control de equipos y motores eléctricos
• Es recomendable reunir fuentes, en especial pilas y baterías, para obtener la tensión
y corriente necesarias; esto se logra mediante conexiones mixtas.
103
11
r
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA
~
TIPOS DE FUSIBLES V PORTAFUSIBLES
LIMA- PERÚ
\ . . ' - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - _ _ ) lREF. HTE
n)E)
CORTOCIRCUITO
Es un fenómeno eléctrico que se manifiesta cuando dos puntos de un circuito, entre
los cuales existe una diferencia de potencial ( ddp) E·, son conectados a un conductor de resistencia eléctrica R poco importante. En efecto, si R es pequeña la energía consumida será considerable, convirtiéndose en calor y el conductor se calentará hasta el extrem·ú de fundirse. No son
pocos los incendiós que tienen su origen
en un cortocircuito. Para prevenir éstos y
otros accidentes se interconecJan en los
circuitos fusibles y disyuntores, que interrumpen en forma automática el paso de
la corriente.
FUSIBLES
Un fusible cortacircuitos es un elemento
de protección que se intercala en las
líneas de entrada de las instalaciones
como elemento de seguridad"
~=
El fusible sirve para proteger las instalaciones y los aparatos eléctricos contra las
sobrecargas y los cortocircuitos, principalmente.
Fusible para
empotrar
Comercialmente hay cojas de seguridad
de loza para alambres fusibles del tipo
e u r o pe o , re e t a n g u ld res , u n i p o 1a re s y
bipolares de 6 A a 15 A.
CJ 00
o
Hay tapones fusibles tipo europeo
bipolares y tripolares hasta 25 A.
104
13
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
TIPOS DE FUSIBLES Y PORTAFUSIBLES
LIMA- PERÚ
72)8
(
---------------------..;REF.HTE
Los interruptores con fusibles se construyen en los tipos siguientes : Unipolar,
bipolar, tripolar y tetrapolar, perteneciendo a dos categorías distintas :
'
a. Interruptores con fusibles de
cartucho
b. Interruptores con fusibles de hilo
(Existe además una serie de interruptores
sin fusibles ).
De superficie
Cada serie comprende modelos de superficie y para cuadros; estos últimos pueden
instalarse también empotrados en la pared, utilizando las ca jos adecuadas.
Para empotrar
(
-
..
(!1--
~
Los interruptores sin fusibles son
seccionadores con carga, que actúan hasta
el límite de la intensidad nominal.
·~:..¡··3
'~
Es necesario acoplar, en la parte interior
de los mismos, fusibles para la protección
de los circuitos.
Con fusible de hilo
Pueden ser de palanca, tecla o botones de
presión. Lo base es porcelana vitrificada
o de plástico. Los contactos son del tipo de
cuchilla más común o contactos deslizables
con aleaciones especiales.
./
Con fusible de tapón
LÍNEA 220V
Se fabrican de varios tipos y tamaños.
Debe considerarse que la robustez, la
sección útil de las piezas del interruptor y
la carga nominal del fusible que lo acompaña dependen exclusivamente de la intensidad del régimen del servicio, igual a
220 voltios poro alumbrado.
AL CIRCUITO
Interruptor tripolar de cuchillas
14
105
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TIPOS DE FUSIBLES Y PORTAFUSIBLES
___72_)8
En las instalaciones eléctricas de alumbrado y fuerza se encuentran fusibles de
diferentes tamaños y tipos. Todos funcionan en base al mismo principio : La fusión
provocada por las altas intensidades del cortocircuito, que circulan elevando la
tenipera~ura del fusible hasta fundirlo, pese a que cada fusible tiene un adecuado
portafu.sible.
TiPOS
~~
:~.~~
t:-f~··,·
ol
Fusible tipo cuchilla para poste
de alumbrado público
~
Fusibles del tipo tapón
Sustituyendo un fusible tipo tapón
Portafusible del tipo tapón
con rosca
Portarusible para fusible calibrado
106
15
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
TIPOS DE FUSIBLES Y PORTAFUSIBLES
LIMA- PERÚ
(REF.HTE
\..
FUSIBLES DE CARTUCHO RENOVABLE
72
)8
Tipos
Están constituidos por un cilindro de fibra
dura, en cuyo interior se sujeta fuertemente la lámina fusible, entre un disco fijo y
otro libre, ranurado y asegurándola con
casquillos de latón.
Fusible cartucho
Los fusibles de cartucho con contacto de
casquillos son muy usados por la facilidad de su reposición y seguridad. Las
láminas fusibles se fabrican para capacidades que van desde 3 A a 600 amperios.
Existen otros tipos de fusibles, como el de
cuchilla.
Fusible cartucho- cuchilla
FUSIBLES " DIAZED "
a
Los fusibles cartuchos, original "diazed"
de 500 V, cumplen normas alemanas
( VDE 0635 ) para fusibles con cartucho
de 500 V y hasta 200 A.
TND
TDZ
La capacidad de ruptura varía según la
intensidad y se fabrican en los tipos :
También se fabrican fusibles de baja tensión y
alta capacidad de ruptura NH. Su capacidad
varía de 36 A a 630 A.
TDZ
TDZ
de 4 A
de 2 A
de 35 A
de 80 A
25 A
a 25 A tamaño 11
a 63 A tamaño 111
a 100 A tamaño IV
PARTES
TNDz
Coronilla
16
Tapón fusible
tipo Diazed
Contacto
cerámico
de fondo
107
e
TDz 11
Caja portafusible
r
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
LÁMPARA DE PRUEBA
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
(
J
~
~----------------------~~m 73 ~
También denominada" serie", está compues.ta de un portalámpara, con su respectiva
lámpara incandescente, y cordones que terminan en dos puntas de prueba.
La lámpara de prueba ayuda a localizar defectos o errores de conexiones eléctricas.
La figura 1 muestra una lámpara de prueba sencilla que permite sondear un circuito con
corriente.
Figuro l - Lámparo de pruebo sencillo
La lámpara de la figura 2 es llamada de dobie uso porque, conectando el enchufe en
el tomoc::arriente de la red, permite probar un circuito sin corriente. Y cuando se coloca
el enchvfe M en un tomacorriente H, en corto, permite detectar un circuito con corriente.
Figuro 2 - Lámparo de pruebo de doble uso
108
17
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
___73_)8
LÁMPARA DE PRUEBA
LIMA- PERÚ
AVERÍAS ELÉCTRICAS
Uso de lo lámparo de pruebo
para poder reparar, volver a ponerlo en
funcionamiento o simplemente por revisión rutinaria de una aparato eléctrico, se
deben tener en cuenta las tres situaciones
que pueden presentarse :
d
e
a. Circuito abierto
a
b
b. Cortocircuito
e. Contacto de m oso
a. Un circuito abierto
Verificando fusibles con la
lámparo en serie
Significo que el recorrido de la corriente está interrumpido.
Esto se debe, posiblemente, o la roturo o desconexión de uno o dos conductores.
a.
No enciende
b. Un cortocircuito
Se produce cuando, accidentalmente,
tienen contacto los dos conductores
por el aislamiento desgastado. Esto
ocasiona daños en el artefacto o quemo los fusibles.
c. Contacto a masa
Verificando plancha eléctrica con la
lámparo de doble uso
Se produce cuando un conductor ha
perdido su aislamiento en algún lugar
y toco precisamente un punto del cuerpo metálico del aparato.
Esto es peligroso poro el que manipula el artefacto y se encuentro, a la
vez, apoyado en un lugar húmedo o
sobre cualquier metal conectado o
tierra.
SEGURIDAD:
La corriente eléctrica no debe ser motivo de temor sino de respeto.
18
109
r
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
INTERRUPTORES DE CONMUTACIÓN
LIMA- PERÚ
~-----------------~~(~m M)~
En los ejercicios anteriores se ha utilizado interruptores unipolares, tipo superficie, para
abrir solamente un conductor del circuito y poder conectar o desconectar el receptor de
la fuente de alimentación.
Cuando el interruptor abre dos conductores el circuito se llama bipolar, pero, siempre
se controla desde un solo punto el funcionamiento del receptor. Si los conductores
actúan independientemente el circuito se llama de dos vías.
Cuando hay que controlar una luz o un grupo de luces desde dos o más lugares distintos,
se utiliza los interruptores de dos y tres vías o de conmutación, del tipo superficie o para
empotrar.
INTERRUPTORES DE CONMUTACIÓN
Se emplean para controlar una luz o un
grupo de luces desde dos lugares distintos, de modo que pueden encenderse o
apagarse desde cualquiera de ellos.
Se aplican en las casas modernas para
controlar la iluminación en : Garajes,
escaleras, pasadizos, galerías, depósitos, etc.
El grabado de la derecha ilustra dos
ejemplos de aplicación en un garaje y un
piso. Se encienden y apagan las dos
lámparas, a la salida y entrada de las
puertas A y B; y en la escalera del hall,
desde los dos puntos A¡ y B¡ de los bajos
y los altos, respectivamente.
También se observa dos lámparas centroladas por un interruptor de dos vías a y
SÍMBOLOS
DESCRIPCIÓN
------l~--------------
b.
110
Se
Interruptor de conmutación
-1-!f-
Van 3 conductores N 2 14 en tubo" 1/2"
S2
Interruptor doble
O
Centro de luz
Q-1
Salido de pared 1 braquete )
19
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
INTERRUPTORES DE CONMUTACIÓN
LIMA- PERÚ
'--------------------~G~m ~)~
Los interruptores de conmutación de cruzamiento o de 4 vías se emplean para
controlar una luz o un grupo de. luces
desde dos o más lugares.
·
-:::: ___
~'J
,.,
.,,
En lós esquemas de las figuras están representados los circuitos utilizando los
i.nterruptores de 3 y 4 vías.
En a se tiene el esquema multifilar desarrollo. Puede observarse, claramente, la
continuación del circuito.
fb\
~
En b el interruptor de conm:t..ttm:i;óo tiene
sus conexiones terminales pÓr la porte
posterior, yo seo del tipo paroempÓtror o
• de superficie.
En e se tiene el circuito de dos interruptores de conmutación y dos de cruzamiento.
En d se muestro la ·conexión· posterior con
dos interruptores de conmutac.ión de 3
vías (en los extremos} y ~n interruptor de
cruzamiento de 4 vías·( al centro).
En lo instalación es conveniente tener en
cuenta lo siguiente :
20
l.
Se utiliza siempre interruptores de 3 vías que se conectan o los.extremos del
circuito.
2.
Desde la línea de alimentación un hilo se conecta al centro de uno de los
interruptoes e 3 vías y, el otro, a la lámpara.
3.
Se puede conectar cualquier número de interruptores de cua¡, o vías entre los
dos interruptores de tres vías, de acuerdo o los requerir;nientos.
111
r
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
INTERRUPTORES DE 2 y 3 VÍAS
LIMA- PERÚ
~
~---------------------~c~~m ~J~
Este tipo de interruptores está conformado por dos o más interruptores unipolares. El
objeto es controlar un circuito de varias lámparas en paralelo para maniobras de
operación por grupos independientes.
Hay interruptores de superficie, así como interruptores para empotrar, con placas de
plástico o de metal.
Se usan en arañas para hacer juego de luces o dividir circuitos en el alumbrado de
ambientes de varias secciones. El objeto es utilizar adecuadamente la distribución de
la luz y evitar consumos indebidos de energía eléctrica.
TIPOS
Interruptores para empotrar
Interruptor de superficie
bipolar
Modelos de interruptores de 2 y 3 vías
Ejemplos de aplicación de interruptores de 2 y 3 vías :
2
112
21
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
CONEXIÓN AL CONDUCTOR DE
PROTECCIÓN
...____ _
76__)
8
Todas las partes conductivas y tocables
de un dispositivo, especialmente las partes metálicas, que no pertenecen al circuito eléctrico deben ser conectadas perfectamente con el conductor de protección. Esto también incluye a luminarias
de metal, portalámparas metálicas y
carcazas metálicas de interruptores.
El borne para la conexión del conductor
de protección está marcado particularmente. Según VDE O l 00, el conductor
que se usa como conductor de protección
(PE ) en todo su recorrido ( PE ) debe ser
marcado con amarillo/verde.
Tornillo para la
conexión del
conductor de
protección
/K-----+-----1.1
H:::==l===~
En instalaciones de cierta edad el conductor de protección ha sido marcado
con rojo. Por esto hay que prestar atención a los cables antiguos.
Cabezal de un
portalámparas
de metal
1
1
En la representación gráfica el conductor
se conecta con el símbolo de la carcaza
sin dibujar un borne o tornillo.
1
r_l__l
i
El punto de conexión al conductor de
protección puede marcarse usando el
símbolo de puesta a tierra.
1
1
J~ \ í __l__l
@¡ ( _ L ___ _j
/
)
1
L ___ _j
Al no dibujar la carcaza, la conexión del
conductor de protección se indica por
medio del símbolo de puesta a tierra.
1
1
\ .........
1
1
/
1---
113
23
r .
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
CONEXIÓN AL CONDUCTOR DE
_______
'--~----P_R_O_T_E_C_C_I_ó_N
~~~m n)~
L1 PE N
Desconexión con conductor de protección al interruptor y la luminaria.
1
1 !- -¡
1
El esquema de conjunto en representación coherente muestra que la conexión
del conductor de protección ( PE ) al
interruptor y a la carcaza de la luminaria,
se puede reconocer claramente por la
línea de trozos y puntos.
'
1
1
.- _
i
!
¡-
,----1
_j _________ J
1
-'
1
.,
------
1
T-
·------·
N
L7
El esquema de conjunto en representación descompuesta no muestra la conexión del conductor de protección.
El esquema de instalación el conductor
de protección aparece solamente como
un conductor adicional.
CONEXIÓN PORTALÁMPARAS
Conductor
de puesta a
neutro
----t~/
( Azul claro )
Siempre debe conectarse la fase de
desconexión con el contacto en el fondo
del zoquete y la fase neutra con el casquillo roscado del zoquete.
Razón : Si falta la lámpara incandescente, se puede tocar con mayor facilidad el
casquillo roscado antes que el contacto
de fondo.
24
114
Fase de
~-- desconexión
(Marrón)
r
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGfA ESPECfFICA :
LIMA- PERÚ
CONEXIÓN AL CONDUCTOR DE
_______
~-------P_R_O_T_E_c_c_I_O_N
~(~m ro)~
DESCONECTADOR PARA LA INSTALACIÓN EMPOTRADA
(,___---41\ ~
(
Basculador de accionamit~nto
)
Marco para el basculador de
accionamiento
Palanca de contacto
Anillo soporte
Agujero poro el
tornillo de montaje
Tornillo de montaje
Fose
Fase de desconexión ~
=====:;¡¡~
e:•
115
25
r
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
CÁLCULOS EN CONEXIÓN MIXTA
DE RESISTORES
Se calculo el valor de conexiones mixtos separándolos en conexiones en serie y en
paralelo.
Eiemplo:
El resistor R 1 - 20 Q está en serie con la conexión en paralelo, con R 2 == 60 Q y R 3
120 n. La tensión en los bornes es de 120V.
Dibuje el circuito y anote los valores eléctricos.
Calcule :
a. Lo resistencia equivalente
b. La corriente total
c. Los tensiones parciales y los corrientes parciales
Solución :
Dado
R 1 = 20Q,
R 2 = 60Q, R3
= 120Q,
U= 120V
Hallar
R2
Rl
1
1
1
1
1
1
Re
L
1
R3
1
1
u
116
1
1
-
_..
27
,
MECÁNICO DE"MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS ·
CÁLCULOS EN CONEXIÓN MIXTA
DE RESISTO RES
LIMA- PERÚ
a) R,
= Rz . R1 = 60 O . 120 n = 40 n
60 n + 120 n
Rz+R1
20 n + 40 n = 6o n
R = R1 + R. =
b) 1 = u
R
e)
u~
= 1 . R1
:::
2A
2A. 20Q
= 40 V
Uz = UJ
= u - u~ = 120 V - 40 V = 80 V
lz = Uz
Rz
80 V
= 600
= 1,33A
]J
28
= 120Q
60Q
80 V
= UJ
RJ = 120 n = 0,667 A
117
"
(:~~Á
68
J8
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
APLICACIONES DE LA LEY DE OHM
LIMA- PERÚ
~
~
'--------------------------------------------'
REF.
( _ HCTA
69
)8
La Ley de Ohm se emplea en circuitos eléctricos y partes de circuito para detrminar una
cantidad desconocida partiendo de dos cantidades conocidas. Como esta Ley se
memoriza fácilmente practicando, haremos algunos ejercicios.
Intensidad ( Amperios )
Tansión ( Voltios )
Resistencia ( Ohmios )
Expresión simbólica
-=-u
R
u
-R-
Como usted sabe, la intensidad de corriente de un circuito al aumentar el voltaje si la
resistencia permanece invariable. Aplicando valores a U y R verá cómo es esto.
Imaginemos que R tiene un valor de 1O ohmios y que U es de 20 voltios. Dado que la
intensidad de corriente es 20 dividido por 1O la intensidad será de dos amperios.
Intensidad =
Tensión
resistencia
u
-=- 20V
R
20
10
2A
Ahora bien, si aumentamos U a 40 voltios sin modificar la resistencia, la intensidad de
corriente aumentará a 4 amperios.
u
R
40
10
-=- 40V
10n
4A
Del mismo modo, si el voltaje permanece igual y se aumenta la resistencia, la intensidad
de corriente disminuye. Empleando los valores originales, donde U es igual a 20 voltios
y R es 1O ohms, se había hallado que la intensidad es de 2 amperios. Si aumentamos R
a 2 ohmios sin modificar el voltaje, la intensidad disminuirá a 1 amperio.
118
29
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
APLICACIONES DE LA LEY DE OHM
LIMA- PERÚ
\.
u
R
~
20
20
20V
200
lA
Para dete~minar la resistencia mediante la Ley de Ohm, conociendo el voltaje y la
intensidad, se divide el voltaje por la intensidad.
Tensión
Intensidad
Resistencia
Expresión simbólica :
R =
+
u
R
Por ejemplo, si la intensidad de la corriente de uno lámparo conectada con una batería
de 6 voltios es 2 amperios, lo resistencia de lo lámpara será de 3 ohmios.
-,u
R
-=- 6V
6
-2-
R
2A
R
30
Otra aplicación de la Ley de Ohm es hollar el voltaje conociendo lo intensidad de la
corriente y la resistencia : Se multiplico intensidad por resistencia.
Intensidad x Resistencia
Tensión
u
30
1 X
-=-u
R
119
R
r
~
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
~---A-P-L-IC_A_C-IO_N_E_S_D_E_L_A_L_E_Y_D_E_O_H_M___~(~ w)~
LIMA- PERÚ
Al expresar las leyes eléctricas en fórmulas el signo de multiplicar normalmente no se usa,
de manera que la Ley de Ohm para el voltaje se expresa U = IR
Para calcular el voltaje en una resistencia de 5 ohmios, cuando pa~on·-3 amperios de
corriente, se debe multiplicar 1 por R, de manera que el voltaje es igual a 15 voltios.
u
IR
u
3
3A
X
5
-=-u
15 V
5n
Al utilizar la Ley de Ohm las cantidades deben expresarse
en las unidades básicos de intensidad ( amperios J, tensión
( voltios ) y resistencia ( ohmios ). Si se da una cantidad en
unidades mayores · ( múltiplos ) o menores ( submúltiplos ),
se les debe convertir a voltios, ohmios o amperios según el
caso.
INTENSIDAD
RESISTENCIA
TENSIÓN
Amperios
Ohmios
Voltios
1
100
0,5
200
O, 1
1 000
0,05
2.000
0,001
100 000
010005
200 000
0,0001
1 000 000
120
31
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
APLICACIONES DE LA LEY DE OHM
LIMA- PERÚ
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
e
J
~
~---------------------·:~ ~ ~
Um método sencillo para recordar la Ley de Ohm es el triángulo, en el que se encuentran
los tres factores : Tensión ( U ), Resistencia ( R ) e Intensidad ( 1 ).
Si se va a buscar la Intensidad, tapamos la letra correspondiente 1, luego nos queda :
u
-R-
Ahora busquemos la resistencia, haciendo lo mismo que en el caso anterior. Tapamos R
y tenemos :
u
i
R
Y para la tensión el proceso es similar. Tapamos U y tenemos 1 x R =U
Practique constantemente estos nuevos conocimientos y desarrolle correctamente sus
ejercicios.
32
121
r
LIMA- PERÚ
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONEXIÓN DE RESISTORES EN PARALELO
(. . . _~~-~-A__7_o_)
\.
8
CONEXIONES MIXTAS
los conexiones mixtos son combinaciones de conexiones en serie y conexiones en
paralelo.
Existen dos tipos de conexiones mixtos : Conexión en serie ampliada y conexión en
paralelo ampliada.
Conexión en serie ampliada
Es una conexión en serie de resistores o 16 que se ha conectado otra resistencia en
paralelo. Por ejemplo lo figura 1 o :
R1 = 30 n
a)
~----------~1L
~~--------~
1
R2 = 12 n
~--~1
1
R3 = a n
~~----~~
1
<) f.___ ___.
R1 = 30 n
b)
~--~1
~~--~
1
L
R23 = 20 n
~--~1
~~----'
L
1
e )
Figuro 1 -Simplificación de una conexión en ser.ie ampliada.
Para calcular la resistencia equivalente de uno conexión mixta vamos oproceder por
pasos.
El primer paso consistirá en calcular aquello parte del circuito que se compongo de uno
conexión en serie. En el presente ejemplo se tratará, pues, de la conexión en serie
formada R2 y R3 • A partir de éstos dos valores podemos calcuior la resistencia
equivalente R23 •
122
33
r
~
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
------------------- e
CONEXIÓN DE RESISTORES EN PARALELO
LIMA- PERÚ
REF.
_)
_ HCTA
70)8
= 12 Q + 8 Q
Rz3
R23 = 20 n
En la figura
l b hemos sustituido las resistencias R2 y R3 por la resistencia R23 •
Ahora podemos ya considerar a la conexión mixta como una conexión simple en paralelo.
La resistencia equivalente se calcula de la siguiente manera :
1
R,
1
R.
1
1
7[; +
R23
=
1
300
+ 20Q
R. =
34
1
=
1
-R
'
1
1
o,033 n
1
+ o,os 0
123
1
=
0,0833 n
R,
= O, 0833 Q
:,¿
1
R. = 12 n
r
~
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
-------------------------------------------- e
CONEXIÓN DE RESISTORES EN PARALELO
LIMA- PERÚ
REF.
.,¡
HCTA
70)8
Conexión en paralelo ampliado
Cuando a una conexión de resistores en paralelo se conecta en serie una resistencia
adicional, se obtiene una conexión en paralelo ampliada.
En la figura 2a la conexión simple es la conexión paralelo de R2 y R3 • Ésta será la primera
que calcularemos.
a)
R2 = 120 n
.-----11
11------.
1
R1 = 60 n
1
1
1
R3 = 80 .Q
~---11
1
~~----~
1
b)
= 108 .Q
e)
Figura 2- Simplificación de una conexión en paralelo ampliada.
1
R 23
1
Ru
= R21
1
1
RH
1
1
+ 800.
= 1200.
+ RJ
_l_ = O, 0083 ~
R21
:."
= 0,0208 íl1
R 21 =
+ O, 0125 ~
:."'
124
1
O, 0208 Q
R23 = 48 n
35
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
CONEXIÓN DE RESISTORES EN PARALELO
LIMA- PERÚ
,
e
REF.
~
---------------------------------------------'
HCTA
70)8
Esta resistencia R23 es la equivalente de la conexión en paralelo de R~ y R3 (Figura 2 b ). Ahora
ya podemos tratar el circuito como una conexión en serie simple.
R e = 60 !2 + 48 !2
Re
= 108 !2
REDES ELÉCTRICAS
Una red eléctrica es un circuito eléctrico ramificado en el que existen varias conexiones
mixtas y, a veces, también varias fuentes de tensión. En este apartado sólo vamos a calcular
la resistencia equivalente de una red con una única fuente de tensión (Figura 3a ).
En primer lugar busquemos la parte del circuito que constituya una conexión simple.
Tenemos primero la conexión en serie de R4 , R6 y R5 •
Calculamos la resistencia equivalente de esta conexión en serie.
R 456 = 4 !2 + 9 n + 3 !2
R4s6
36
= 16 Q
125
,
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
'
'------------------------------------------- e
CONEXIÓN DE RESISTORES EN PARALELO
LIMA- PERÚ
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
REF.
_.)
_ HCTA
70)8
a )
b)
e)
R3456 = 9,6
n
d)
R.=21,6n
Figura 3 - Simplificación de una red
Sustituyamos R4 , R~ y R6 por esta resistencia equivalente R456 , con lo que obtenemos el
circuito simplificado de la figura 3 b.
Ahora podemos reconocer claramente que R3 y R456 forman una conexión en paralelo.
Su resistencia equivalente será :
126
37
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADQS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONEXIÓN DE RESISTORES EN PARALELO
(_~-~-~A__7_0_) 8
LIMA- PERÚ
1
R3456
1
R3456
1
=
1
+
R1
1
= 24Q
1
1
R4s6
R3456
1
+ 16Q
R3456
1
Ru.56 = O, 0417 Q
1
+ O, 0625 n
R3456
= o,I042 n1
1
= o, 1042
n
= 9, 6 n
Sustituyendo R3 y R456 por su resistencia equivalente R3456 , obtenemos el circuito simplificado de lo figuro 3 c.
Ahora yo podemos trotar lo complicado red inicial como un circuito serie simple.
Lo resistencia equivalente de la red es :
Re = 6 Q + 9,6 Q + 6 Q
R e = 21,6 n
Lo figuro 3 d muestro la resistencia equivalente del circuito.
En problemas complicados de este tipo no es recomendable realizar todo el cálculo en
un solo poso sino en varios.
38
127
LIMA- PERÚ
71)8
REF.
~ ( _ HCTA
-----------------------------------------------
"
Por medio de una conexión de conmutac!ón, desde dos puestos de conmutación, se debe
conectar o desconectar un consumidor (lámpara) o un grupo de consumidores (grupo
de lámparas ) .
ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO DE UNA
CONEXIÓN DE CONMUTACIÓN
La conexión en serie se puede componer de dos desconexiones separadas. En cambio, la
conmutación no se puede remplazar impecablemente por conexiones descritas hasta
aquí. Es necesario un nuevo tipo de interruptor que posibilita conectar, facultativamente,
una trayectoria de arriba o de abajo.
2
Un interruptor de conmutación (conmutador ) puede conectar los bornes l - 2 - ó
l - 3.
L1
Se puede dar a la lámpara incandescente
una trayectoria, conectando en el puesto
de conmutación l los bornes 1 - 2 y en el
puesto de conmutación 2 los bornes 2 - 1
( trayectoria de arriba ) .
N
Trayectoria de arribo
2
2
3
•3
Puesto de
conmutación 1
Puesto de
conmutación 2
•
128
~
39
r
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
,
ESQUEMAS DE UNA CONEXIÓN DE
CONMUTACIÓN
e
REF.
J
'---------------------------------------------~
HCTA
71)8
Pero, también se puede conectar en el puesto de conmutación 1 los bornes l - 3 y en el
puesto de conmutación 2 los bornes 3 - 1 ( trayectoria de abajo ).
El funcionamiento de una conexión de conmutación puede entenderse, muy claramente,
en el esquema de conjunto en representación descompuesta a la derecha.
Ll
Puesto de
conmutación 1
Puesto de
conmutación 2
2
2
•
N
•
Trayectoria de abajo
Ll
N
Conductores correspondientes
-L
_J_
Puesto de
conmutación 1
40
Puesto de
conmutación 2
129
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
ESQUEMAS DE UNA CONEXIÓN DE
CONMUTACIÓN
(__
RH~-~-A__7_1_)
8
ESTRUCTURA DE UN CONMUTADOR
Interruptor de conmutación, protegido al agua~ para instalación sobre
revoque
Tapones de
protección de
corrosión
o
1
D
$
1
Protección absoluto
contra humedad por
medio de diafragmo de
junto de uno solo pieza
Bornes de conexión sin
tornillos. lo tecla de disparo rojo indico el borne
poro lo fose. Bornes de
enchufe garantizan tiempos cortos de montaje
Conjunto de dimensiones
normalizados intercambiable
Ca rcozo norma lizo do
poro todos los ti pos de --~
interruptores, pulsadores y tomocorrientes
Borne de conexión
puesto o tierra.
Rosco interior
"Agujero previsto poro
aguo condensada
130
41
r
~
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
ESQUEMAS DE UNA CONEXIÓN DE
CONMUTACIÓN
LIMA- PERÚ
"
..j
'-------------------------------------~
e
REF.
HCTA
Juego de contactos
correspondientes
Posiciones del conmutador en los esquemas de conjunto
Posición 11 Apagado 11
_J.
N
L_ _ _ _ .J
L___-
.J
"l
1=-!v-]
1
L_ _ _ _ .J
L_ _ _ _ .J
L1
N
...._______~--~--~~)(---.t
~-4
~
Posición 11 Prandido 11 por accionamiento del conmutador izquierdo
_J.
N
1
L _ _ _ _ _j
L_ __
L1
N
~r---~---------------------~--~~~)~~t
-J.i
42
~
131
_1
71)8
r
~
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
ESQUEMAS DE UNA CONEXIÓN DE
CONMUTACIÓN
LIMA- PERÚ
c~~~A
71
JB
Posición " Apagado " por accionamiento del conmutador derecho
L1
N
·11'
liv
L __ _
1
L1
~
N
__,.-1
l.
-K"
_ _ _ _ _ _ ______.
~
<==.,._
~
X~
Posición " Prendido " por accionamiento del conmutador izquierdo
L1
N
L1
1
132
43
r
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
ESQUEMAS DE UNA CONEXIÓN DE
CONMUTACIÓN
REF.
-" ( _HCTA
'----------------------------------------------
'-
SÍMBOLOS PARA CONEXIONES DE CONMUTACIÓN
Símbolo
Denominación
Indicaciones para la técnica de
dibujar
Para el esquema de conjunto en representación coherente
~~-¡!
T-r)
Conmutador de
accionamiento manual
( Interruptor basculante )
En el conmutador siempre
están conectados
dos contactos
'
Para el
accionamiento del
accionamiento,
en lo condición
no accionada,
siempre se dibuja
el recorrido más
corto.
L_ _ _ ._j
Para el esquema de conjunto en representación descompuesta
Conmutador de
accionamiento
manual
Para el mejor manejo
de las líneas, en
esquemas de conjunto,
el lugar 1 se dibuja en
forma inversa, o sea en
la otra posición de leer
Lugar 1
conmutación
Lugar 2
conmutación
Para el esquema de instalación
las dimensiones son las mismas
como las del desconectador
Conmutador
44
133
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
ESQUEMAS DE UNA CONEXIÓN DE
CONMUTACIÓN
REF.
_ HCTA
-------------------------------------------- C
,
,~
Eiemplo : Conexión de conmutación
Dibujar para la conexión de conmutación representada :
•
•
•
El esquema de conjunto en representación coherente
El esquema de conjunto en representación descompuesta
El esquema de instalación
La luminaria recibe una conexión al conductor de protección.
Esquema de conjunto en representación coherente
134
45
~CÁNICO DE MANTENIMIENT~
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
· ~
ESQUEMAS DE UNA CONEXIÓN DE
_______
~~------C_O_N_M_u_n_c_~_N
LIMA- PERÚ
Jc:~ n)~
Esquema de conjunto en representación descompuesta
Ll
N
Esquema de instalación
3
1/N/PE
46
135
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
PROTECCIÓN CONTRA TENSIONES DE
CONTACTO EXCESIVAS
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
(_H_R~-~A_·__7_2_)
8
Para proteger al usuario de instalaciones y aparatos eléctricos contra daños personales
y materiales se utilizan determinadas medidas de protección.
Para lograr que lo tensión de contacto seo pequeña existen dos posibilidades básicos :
l. Trabajar sólo con tensiones nominales de menos de 50 V
11. Dimensionar las resistencias del circuito de lo corriente de fallo, de modo que en caso
de fallo la tensión de contacto no sea superior a 50 V (Ver figura 1 ).
220 V
Figura 1 -Circuito eléctrico de fallo
RB
RL
RF
PM
R51
Resistencia de la puesto a tierra
Resistencia de la línea
Resistencia de follo
Resistencia de cuerpo humano
Resistencia del paso del cuerpo al punto de trabajo.
La primera posibilidad se lleva a cabo mediante una medida de protección que consiste
en utilizar tensiones pequeños, mientras que el aislamiento protector y el aislamiento de
protector y el aislamiento del punto de trabajo caen bajo la segunda alternativa.
La separación para protección no permite que aparezcan tensiones de contacto, pues no
puede existir ningún circuito para la corriente de follo. Otros medidas de protección no
pueden evitar lo aparición de una tensión peligrosa entre lo cubierta y tierra, pero sí
impiden que esta tensión exista demasiado tiempo. Para ello se desconectan los aparatos
en funcionom iento al activarse los dispositivos de protección contra sobrecorrientes
( fusibles, disyuntores ) u otros dispositivos especiales. Algunos de las posibles medidas
son : Puesta a neutro, puesta a tierra, sistema de cable protector, circuito protector contra
corrientes de fallo y circuito protector contra tensiones de fallo.
136
47
,.
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
PROTECCIÓN CONTRA TENSIONES DE
CONTACTO EXCESIVAS
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
C
. . .~-~-~A_·__7_2_)
8
Existen en total nueve métodos de protección contra contactos indirectos :
Sin conductor protector
• Aislamiento protector
• Aislamiento del punto de trabajo
• Tensiones pequeñas como protección
• Separación poro protección
Con conductor profetctor
• Puesto o tierra
• Puesta a neutro
• Sistema con cable protector
• Circuito protector contra corrientes de follo ( F1 )
• Circuito protector contra tensiones de fallo ( Fu )
137
48
138
--·------------------------------------------·------------------------~
X
o
N2
ORDEN DE EJECUCIÓN
01
02
03
04
06
07
08
09
10
Conecte dos resistores en serie
Pruebe el funcionamiento de los resistores
Conecte el amperfmetro en serie con el resistor
Efectúe la lectura 11 y anote el valor obtenido
Efectúe la lectura 12 y anote el valor obtenido
Desconecte el amperfmetro y deje el resistor
Conecte el voltfmetro en paralelo con el resistor
Efectúe la lectura y anote el valor obtenido
Mida intensidad de resistores en paralelo
Mida tensión de resistores en paralelo.
PZA.
CANT.
os
DENOMINACIÓN
-
HERRAMIENTAS 1 INSTRUMENTOS
o
o
o
o
o
o
o
o
o
NORMA 1 DIMENSIONES
~ MEDIOÓN DE TENSIÓN, INTENSIDAD Y RESISTENCIA
LIMA- PERÚ
Resistencia caletactora E-27-100W-,2SOW,
400W, SOOW, SOW-220V
Lámparas incandescentes E-27-SOW
Resistencia de carbón de soooo - 1/2W
Cuchillas de electricista
Conductor flexible unipolar N918
Alicate de corte y punta redonda
Miliamperfmetro C.A. O-SA portátil
Amperfmetro C.A. O-SA portátil
Voltfmetro C.A. o-300V, 3 rangos, portátil.
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
139
MATERIAL
HT
OBSERVACIONES
15 EMAN REF.
TIEMPO:
ESCALA:
HOJA:
1 /2
199&
Medición de Resistencia
HERRAMIENTAS 1 INSTRUMENTOS
ORDEN DE EJECUCIÓN
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Seleccione el instrumento a emplear
Conecte los resistores en serie
Pruebe el funcionamiento de los resistores
Seleccione en el ohmfmetro, el sector de rangos para
medir resistores
Ajuste a cero el ohmfmetro
Mida la resistencia eléctrica
Mida la resi¡stencia eléctrica en paralelo
Mida la resistencia eléctrica en serie-paralelo
Anote las lecturas obtenidas.
r&1
PZA.
CANT.
UMA-PERO
DENOMINACIÓN
o
Resistencia de carbón de 330n-1/2W
4700Cl-1/2W: 120Q(l-1W; 680Cl-1W
o Resistencia calefactor a E-27-1 OOW:
250W; 400W-220V
o
o
o
o
o
o
Cables de conexión
Cables flexibles unipolar N:18
Cuchilla de electricista
Alicate universal, de corte y redondo
Ohmfmetro
Megóhmetro 500V, C.C.
NORMA 1DIMENSIONES
MEDIOÓN DE TENSIÓN,INTENSIDJ\0 Y RESISTENCIA
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
140
MATERIAL
HT
OBSERVACIONES
15 EMAN REF.
TIEMPO:
ESCALA:
HOJA: 2/2
1998
r
OPERACIÓN:
MEDIR TENSióN E INTENSIDAD DE
LA CORRIENTE ELéCTRICA
LIMA-PERÚ
~ (t.ECIINioo ~ MANIENIMIENT0
~EF.H033~8
Consiste en conocer los diferentes valores de lo tensión aplicado y de lo intensidad que
circulo en los circuitos en serie y en paralelo.
lo medición de lo tensión se efectúo con el voltímetro y lo intensidad se mide con el
amperímetro.
PROCESO DE EJECUCIÓN
CASO 1 • MEDICIÓN DE INTENSIDAD DE RESISTENCIA EN SERIE
1o Poso- Conecte dos resistores en serie ( Figuro 1 ) .
Figuro 1
PRECAUCIÓN
Mantenga el interruptor general abierto durante el conexionado.
2° Poso- Pruebe el funcionamiento de los resistores conectados cerrando el interruptor
general.
3° Poso- Conecte el amperímetro en serie con el resistor 1 ( r 1 ) ( Figuro 2 ).
o---
Figuro 2
PRECAUCIÓN
• Mantenga el interruptor general abierto durante el conexionado del
amperímetro.
• El amperímetro solamente se conecta en serie.
OBSERVACIÓN
-
Regule el amperímetro o posición cero ( O ).
141
r
OPERACIÓN :
"
eIBÑlmllEMAN!ENMENT~
MEDIR TENSióN E INTENSIDAD DE
~----~-~---~
__a_~-~--~----~~ E~~~~
LIMA-PERÚ
4° Poso- Cierre el interruptor general.
5° Poso- Efectúe lo lectura de 11 ( Resistor 1 ).
6° Paso- Anote el valor obtenido en el cuadro de anotaciones ( Figuro 3 }.
CIRCUITO EN SERIE
r 1 ( parcial )
r 2 ( parcial )
i,-
¡2-
1TOTAl
medido calculado
Figura 3
7° Poso- Abro el interruptor general.
ao Poso- Desconecte el amperímetro y de¡e lo instalación del resistor 1 ( r 1 ), tal como
estaba inicialmente.
9° Paso- Conecte el amperímetro en serie con el resistor 2 ( r 2 ) •
Figuro 4
10° Paso- Cierre el interruptor general.
11 o Poso- Efectúe la lectura de 12 ( Resistor 2 ).
12° Poso- An•:>te el valor obtenido en el cuadro de anotaciones ( Figura 3 ).
1 3° Poso- Abro el interruptor general.
14° Paso- De:sconecte el amperímetro y deje lo instalación del resistor 2 ( r2 ) como
estaba inicialmente.
OBSERVACIÓN
-
En un circuito en serie el valor de lo intensidad es la misma. en cualquiera
de los resistores o en cualquier punto del circuito. lt - i 1 ""' i2" •• etc.
142
LIMA-PERÚ
OPERACIÓN:
~ ( M:CÁNKXIDE MANTENIMIOO~
MEDIR TENSióN E INTENSIDAD DE
LA CORRIENTE ELéCTRICA
EEF.H033~8
CASO 11 - MEDICIÓN DE TENSIÓN DE RESISTORES EN SERIE
1° Paso- Repita los pasos 1 y 2 del caso l.
2° Paso- Conecte el voltímetro en paralelo entre los bornes del resistor 1 ( Figura 5 )
Figuro 5
OBSERVACIÓN
Regule el voltímetro o posición cero ( O )
3° Paso- Cierre el interruptor general.
4° Paso- Efectúe la lectura general.
5° Poso- Anote el valor obtenido en el cuadro de anotaciones ( Figuro 6 ).
CIRCUfTO EN SERIE
r 1 ( parcial )
r 2 ( parcial )
u -
u2 •
E TOTAL
medido
calculado
Figura 6
6° Paso- Abra el interruptor general.
7° Poso- Desconecte el voltímetro y deje lo instalación del resistor 1 ( r 1 ) como estaba
inicialmente.
143
r
OPERACIÓN :
,
(t.EÁNKX!DEMANTEN~3
MEDIR TENSIÓN E INTENSIDAD DE
LIMA-PERÚ
~----~--~--~---~--~
__c_A___~~E~~~~
CASO 111 - MEDICIÓN DE INTENSIDAD DE RESISTORES EN PARALELO
1° Poso- Conecte dos resistores en paralelo ( Figuro 9 ) .
Figuro 9
PRECAUCIÓN
Mantenga el interruptor general abierto durante el conexionado.
2° Poso- Pruebe el funcionamiento de los resistores conectados, cerrando el interruptor
general.
3° Poso- Conecte el amperímetro en serie en uno de los extremos del resistor l ( r 1 )
(Figuro 10).
Figuro 1O
08SERVACIÓN
- Regule el amperímetro o posición cero ( O ).
144
(MECÁNICO DE MANTENIMIENT0
OPERACIÓN:
LIMA- PERÚ
MEDIA TENSIÓN E INTENSIDAD DE
LA CORRIENTE ELÉCTRICA
~-------------------~F~~~~
4° Paso- Cierre el interruptor general.
5° Poso- Efectúe lo lectura de i 1 ( resistor 1) y anote el valor obtenido en el cuadro de
anotaciones ( Figuro 1 1 ).
CIRCUITO EN PARALELO
r 1 { parcial )
r 2 ( parcial )
1TOTAL
medido
¡1-
calculado
¡2 =
Figuro 11
6° Paso- Abra el interruptor general.
7° Paso- Desconecte el amperímtero y deje la instalación del resistor 1 { r 1 } tal como
estaba inicialmente.
8° Paso- Conecte el amperímtero en serie con el resistor 2 ( r 2 ) ( Figura 12 } .
Figuro 12
9° Poso- Repita el poso 4 del coso 111; efectúe la lectura i 2 ( resistor 2 ) y anote el valor
obtenido en el cuadro de anotaciones ( Figura 13 ).
CIRCUITO EN PARALELO
r 1 { parcial )
r 2 (parcial)
u1-
u2 -=
Figuro 13
145
1TOTAL
medido
calculado
r
OPERACIÓN:
.., ( i'A:CÁMCO DE MANTINIMIENT0
MEDIR TENSIÓN E INTENSIDAD DE
LIMA-PERÚ
'-------------------~Foo~3~
LA CORRIENTE ELÉCTRICA
10° Paso- Abra el interruptor general y desconecte el amperímetro, dejondo lo
instalación del re~i ~,tor 2 come· {0Stoba Orlh:uiormente.
OBSERVACIÓN
En un circuito en paralelo el valor de lo intensidad varía en codo uno de los
resistores del circuito.
CASO IV- MEDICIÓN DE TENSIÓN DE RESISTORES EN PARALELO
1 o Poso- Repito los posos l" y 2° del coso 111 ( Figuro 9 ).
2° Poso- Conecte el voltímetro en paralelo y entre los bornes del resistor 1 ( Figuro 14 ).
Figuro 14
3° Poso- Efectúe lo lectura de u 1 ( Resistor 1 ) y anote el valor obtenido en el cuadro de
anotaciones.
4° Poso- Abro el interruptor general, desconecte el voltímetro y deje lo instalación del
resistor 1, tal como estaba inicialmente.
5° Paso- Conecte el voltímetro en paralelo con el resistor 2 ( Figuro 1 5 }.
Figuro 15
146
,.
., e
MEDIR TENSIÓN E INTENSIDAD DE
LIMA-PERÚ
EEF. HO 33EWH)
LA CORRIENTE ELÉCTRICA
6° Poso- Efectúe la lectura de u2 ( Resistor 2) y anote el valor obtenido en el cuadro de
anotaciones ( Figuro 16 ). .
CIRCUITO EN PARALELO
r 1 ( parcial )
r2 ( parcial )
¡1 =
¡2 =
U TOTAL
medido
calculado
Figuro 16
7° Poso- Repito el poso 4 del coso IV.
OBSERVACIÓN
• En un circuito en paralelo el valor de lo tensión permanece constante.
147
0
'-RANICO DE MANTENIMIENT
OPERACIÓN:
8
---------....
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
OPERACIÓN:
LIMA-PERÚ
MEDIR RESISTENCIA ELÉCTRICA
EN CONEXIÓN DE RESISTORES
EEF. HO 34 EM~
8
Consiste en realizar mediciones de resistencia en resistores conectados en serie, en
paralelo y en serie-paralelo dentro de un circuito eléctrico.
lo medición se hoce con lo finalidad de conocer el valor o valores sobre lo mayor o
menor dificultad que la corriente eléctrica encuentro al atravesar un material, resitor o
receptor.
PROCESO DE EJECUCIÓN
CASO 1 - MEDICIÓN DE RESISTENCIA ELÉCTRICA EN CONEXIÓN EN SERIE
1 o Poso- Conecte los resistores en serie:
o. Acople en serie los zócalos de tres resistores, de valores diversos, sobre el
tablero de conexiones { Figura 1 ).
Figura 1
2° Poso- Pruebe el funcionamiento de los
resistores conectados.
3° Poso- Seleccione, en el multímetro, el
sector de rangos para medir
resistores ( Figuro 2 ) .
•
1
~o
4 o Paso- Posicione lo llave selectora en lo
escalo escogido ( Figuro 2 ).
5° Poso- Coloque los puntos de pruebo en los
bornes del multímetro ( Figura 2 ).
Figura 2
148
r
OPERACIÓN:
"' e
IMÁNICO DI:
MEDIR RESISTENCIA ELÉCTRICA
EN CONEXIÓN DE RESISTORES
MANTENIMIENT~
EEF. HO 34 EMA'l)
8
6° Paso- Ajuste a cero el instrumento,
uniendo las puntas de prueba y
girando la perilla de ajuste, hasta
que lo aguja se sitúe en la posición
cero de lo escalo ( Figura 3 ).
Figuro 3
7° Poso- Mida la resistencia eléctrico :
a. Coloque las puntos de pruebo del multímetro en ambos extremos de codo
resistor ( Figuro 4 ).
Figura 4
149
.------·----·"
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
OPERACIÓN:
MEDIR RESISTENCIA ELÉCTRICA
EN CONEXIÓN DE RESISTORES
LIMA- PERÚ
8° Paso- Efectúe la lectura y anote los valores obtenidos en el cuadro de anotaciones
( Figura 5 ).
9° Paso- Coloque los puntas de prueba del instrumento en ambas entrados de cada
línea.
10° Paso- Efectúe la lectura en el multímetro; anote el valor obtenido en el cuadro de
anotaciones y hago el cálculo poro hollar lo resistencia total.
CONEXIÓN EN SERIE
r 1 parcial
r 2 parcial
r 3 parcial
R TOTAL
medido
calculado
Figura 5
CASO 11- MEDICIÓN DE RESISTENCIA ELÉCTRICA EN CONEXIÓN EN PARALELO
1o Poso- Conecte los resistores en paralelo :
a. Acople en paralelo los zócalos de tres resistores, de valores diversos, sobre
el tablero de conexiones ( Figura 6 ).
figura 6
2° Poso- Repito los posos 2, 3, 4, 5, 6, 7. 8, 9 y 1O del coso l.
150
"' c'-t:CÁNICO DE
OPERACIÓN:
LIMA- PERÚ
MEDIR RESISTENCIA ELÉCTRICA
EN CONEXIÓN DE RESISTORES
MANTENIMIENT~
J8
~EF. HO 34Etv\A'I
\.
3° Paso- Revise las anotaciones, en el cuadro, de los valores parciales y totales (Figuro 7 ¡.
CONEXIÓN EN PARALELO
r 1 parcial
r2 parcial
r3 parcial
R TOTAL
medido
calculado
J
Figura 7
CASO 111- MEDICIÓN DE RESISTENCIA ELÉCTRICA EN CONEXIÓN EN
SERIE-PARALELO
1 o Paso- Conecte los resistores en serie :
a. Repito el subpaso a del coso l.
2° Paso- Conecte los resistores en paralelo :
a. Repita el subposo a del coso 11.
3° Poso- Conecte ambos conjuntos en serie ( Figuro 8 ).
Figura 8
4° Poso- Repita los pasos 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 1 O del caso l.
5° Paso- Revise los anotaciones, en el cuadro, de lo valores parciales y totales (Figuro 9 ).
CONEXIÓN MIXTA
r 1 parcial
r2 parcial
r3 parcial
r 4 parcial
r 5 parcial
r6 parcial
151
R TOTAL
medido
calculado
Figura 9
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TEORÍA ELECTRÓNICA DE LA MATERIA
LIMA- PERÚ
~~------------------~§ 5)~
~1 estudio de la electrotecnia se basa en la teoría electrónica que afirma que los efectos
eléctricos obedecen al desplazamiento de electrones de un lugar a otro.
El electrón es una de las partículas del átomo y para su estudio es necesario conocer
la estructura atómica de la materia.
MATERIA
Es todo lo que existe en el universo. El agua, el aire, las plantas, los animales, los
minerales, etc., están formados por partículas pequeñísimas llamadas moléculas. La
mofécula, a su vez, está constituída por átomos.
SEMEJANZA CON EL SISTEMA SOLAR
Los planetas giran en órbitas fijas (elipses)
alrededor del sol.
La estructura atómica la podemos representar en forma análoga.
El átomo está formado por un núcleo,
alrededor del cual giran, con extraordinaria velocidad, partículas pequeñísimas que
son lo electrones.
El electrón posee carga eléctrica negativa
(-).En el núcleo se encuentran los protones
con carga eléctrica positiva ( + ) y los
neutrones eléctricamente neutros.
Venus
El átomo más simple es el del hidrógeno,
como se observo a a derecha. El planeta
vendría a ser el electrón y el sol sería el
núcleo.
,
!LlCTIOI
152
r
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIE~TO
TEORÍA ELECTRÓNICA DE LA MATERIA
GcrA 59)§)
LIMA-PERÚ
ElECTRONES Y PROTONES
El número de electrones que giran alrededor del núcleo va de 1 a 1 02. Así por
ejemplo, el átomo de hidrógeno tiene un
solo electrón, el aluminio 13 y el cobre
29.
En el átomo hay tantos electrones o cargas
negativas como protones o cargos positivas hoy en el núcleo.
Dentro del núcleo, además de los protones,
existen los neutrones que son partículas
eléctricamente neutros.
ÁTOMO
los electrones de las órbitas externos del
átomo se llaman electrones libres. Estos
son atraídos con menos fuerzo que los que
se encuentran en órbitas más cercanos al
núcleo. la corriente eléctrica es el movimiento de los electrones libres.
CONTROl DEl FLUJO DE lA CORRIENTE
los electrones no fluyen con lo misma facilidad en todos los conductores, pues chocan
en su comino con los átomos. Estos choques o rozamientos son tanto más frecuentes
cuanto más apretados están.
CONDUCTORES
Son materiales que ofrecen poca oposición al paso de lo corriente eléctrica. Tienen una
estructura especial formado por átomos con electrones libres fácilmente desplozobles,
con mayor o menor oposición al poso de lo corriente de electrónes. los metales son los
mejores conductores de la electricidad, empleándose comúnmente para transportar
corriente los olambres, de cobre, aluminio y otro.
AISlADORES O NO CONDUCTORES
Son materiales cuyos átomos poseen pocos electrones libres y no se pueden desplazar
fácilmente. Por ello, no facilitan lo corriente de electrones y ocasionan resistencia al
paso de lo corriente. Entre estos materiales tenemos lo mico, lo porcelana, el plástico,
etc.
153
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
e
FUENTES DE ENERG(A
J
~
~--------------------~~m 69 ~
Para producir electricidad se tiene que utilizar alguna forma de energía que ponga en
movimiento a los electrones.
Las seis formas básicas para producir electricidad son :
1.
Por frotamiento
Frotando materiales como el vidrio, ámbar o cera sobre franela,
lana, seda o rayón se obtiene
electricidad estático. Los camiones que transportan combustibles
llevan cadenas de hierro para
descargar a tierra la electricidad
estática, como seguridad.
2.
PELIGRO
GASOJ.INA
Por presión
Aplicando presión a un cristal de
cierto material, como el cuarzo o
la turmalina, se obtiene electricidad débil. Se aplica en los micrófonos de cristal y tocadiscos
fonográficos. Su empleo como fuente de electricidad es limitado.
3.
Por calor
Calentando la unión de dos metales distintos, como el cobre y el
constantán, se obtiene una electricidad muy baja. La unión se denomina por termoeléctrico o
termocuplo.
Tiene gran aplicación en pirómetros
o termómetros, especiales para
medición de temperaturas altas.
Se conectan a milivoltímetros muy
sensibles.
154
17
r
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
4.
FUENTES DE ENERGÍA
Por luz
Por magnetismo
El movimiento relativo de un conductor cerco de un imán, de manera que se corten los líneas de
fuerza, produce energía eléctrico. En los generadores de corriente eléctrica es la más utilizada.
6.
Por acción químico
Lo reacción químico en uno pilo
eléctrico es causo del movimiento
electrónico.
Los pilos primarias o pilos secos
se utilizan en aparatos portátiles
y no se les puede volver o cargar.
Los baterías o pilas secundarios
suministran mayor energía y sí
pueden volver o cargarse. Se
emplean en autos, aviones, etc.
18
e
J
~
~--------------------~~~m 69 ~
La luz que llega a los materiates
fotosensibles origina una corriente eléctrica muy débil. Este efecto
se aprovecha en el fotómetro que,
en fotografío, determino lo cantidad de luz o luxímetro o emplearse en iluminación.
5.
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
155
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
COMPORTAMIENTO Y EFECTOS
_ _ _ _ _o_E__
u_E_L_E_c_T_R_Ic_•_o_A_o_ _ _ _ _~(~m
~
ro)~
La energía eléctrica existe como electricidad estática o como electricidad dinámica.
ELECTRICIDAD ESTÁTI CA
Si no se descarga la electricidad producida por frotamiento, no tiene la posibilidad
de compensar la diferencia de carga producida.
En consecuencia, no se produce ningún
movimiento de electrones. Esta clase de
energía se conoce como electricidad está-
tica o electricidad en reposo.
El rayo es quizá la manifestación más
perceptible de la electricidad estática.
Viene a ser la descarga de enormes acumulaciones de carga estática en las nubes.
ELECTRICIDAD DINÁMICA
Electricidad circulante, o electricidad en
movimiento, es la que produce un efecto.
Se puede asegurar que el 99% de las
aplicaciones útiles de la electricidad exige
que esté en movimiento.
En esta clase de electricidad tenemos la
corriente continua y la alterna.
Corriente continua
Dirección de la corriente en un solo sentido
Ocurre cuando los electrones se desplazan siempre en un solo sentido ( Del polo
- al polo + ). Los generadores químicos,
pilas o acumuladores suministran corriente continua.
Se abrevia C.C. y su símbolo es : -
Corriente alterna
Aquí los polos no son estacionarios y cambian de posición en forma alternativa,
desplazándose los electrones en ambos
sentidos. El alumbrado público o los motores en las fábricas son alimentados por
corriente alterna.
Se abrevia C.A. y su símbolo es : ....
+
Equivalencia del cambio de sentido de la corriente
alterna, ocurrida en una fracción de segundo
156
19
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
COMPORTAMIENTO Y EFECTOS
DE LA ELECTRICIDAD
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
(REF.HTE
70
)8
EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
Los efectos aparecen en las diversas aplicaciones de la energía eléctrica. Pero, también
pueden provocar efectos fisiológicos muy peligroso si no se observan las medidas de
seguridad.
TÉRMICOS
Cuando la corriente eléctrica atraviesa una
resistencia se desprende calor. Esta propiedad se utiliza en todos los receptores sencillos, tales como lámparas de incandescencia y
terapéuticas,
planchas
eléctricas,
calentadoras, cocinas eléctricas, etc.
QUÍMICOS
Cuando el agua es atravesada por la corriente eléctrico se descompone en sus dos elementos constituyentes, siendo más intenso el desprendimiento de hidrógeno que de oxígeno.
Este efecto tiene gran aplicación o uso industrial.
FISIOLÓGICOS
La corriente eléctrica que haga contacto, accidentalmente, con alguna parte del cuerpo
humano puede producir quemaduras profundas, electrólisis de la sangre, etc. Por esta
razón es conveniente tener mucho cuidado en no
trabajar con conductores sometidos a tensión.
MECÁNICOS
Al paso de una corriente por un conductor,
arrollado como bobina, se produce una fuerza capaz de atraer una masa de hierro. Este
efecto se utiliza en los timbres eléctricos,
grúas, motores, etc.
20
157
r
TECNOLOGfA ESPECÍACA :
"" (MECÁNICO DE MANTENIMIENTO)
CARGAS ELÉCTRICAS
LIMA-PERÚ
~'-------------------------------------~~ G_H_TE____6o___)~
El ambar ( resina ) experimenta un cambio eléctrico al frotársele sobre un paño de lana.
Este cambio también puede mostrarse empleando dos varillas de ebonita; a esta
variación se la conoce como cargo eléctrico ( estática ) .
l ENSAYO
0
A una varilla de ebonita ( A ) se le frota
repetidamente con un paño de lana y se la
suspende de un hilo sobre un soporte fijo.
Co.n la ayuda de otra varilla de ebonita
( B ), que se ha frotado igualmente, se
acerca a un extremo de la varilla suspendida. Se observará que la varilla ( A ) se
alejo de la varilla ( B ) debido a que ambas
recibierQn cargas eléctricas iguales.
2°ENSAYO
En este ensayo se reemplazan las varillas de ebonita por dos de vidrio, las que se frotan
con uno tela de sedo natural.
Al acercarse uno a la .otra, ambos se repelen.
3° ENSAYO
Se frota una varilla de ebonita y otra de
vidrio; luego, una de ellas se suspende del
soporte.
Si se acerco la otra varilla, se qbservorá
que se atraen mutuamente.
158
35
,.
TECNOLOGÍA ESPECÍACA :
MECÁNICO DE MANlENIMIENTO
CARGAS ELÉCTRICAS
LIMA-PERÚ
~-------------------------------------------~ (Hn
60
)8
CARGAS DIFERENTES DE ELECTRICIDAD
Los ensayos demuestran que lo ebonita y el vidrio aparecen con diferentes cargos de
electricidad. Podemos deducir del experimento lo siguiente:
1.
Lo ebonita y el vidrio poseen cargos diferentes de electricidad.
2.
los cuerpos cargados con un mismo tipo de electricidad se repelen.
3.
los cuerpos cargados con distinto tipo de electricidad se atraen.
Se dice que el vidrio se cargo positivamente ( + ) y lo ebonita negativamente (- ).
CARGAS DISTINTAS SE ATRAEN
JH(
CARGAS IGUALES SE RECHAZAN
36
159
r
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
MAGNITUDES Y UNIDADES ELÉCTRICAS
LIMA -PERÚ
~--------------------------------------'~ (HCD 60 )~
Las principales magnitudes que intervienen en los circuitos en general son : Tensión,
intensidad de corriente y resistencia eléctrica.
TENSIÓN
Supongamos dos tanques de agua situados a distintas alturas : Por ejemplo uno a 6 m
y otro a 220 m, a los que conectamos dos tubos de bajada de igual diámetro, de 0 25
mm. Es previsible que podremos detener la salida del agua del tanque más bajo tapando
con la mano el extremo del tubo, pero, seguramente no podemos hacerlo con el otro ·
debido a la mayor presión que tiene el agua por la mayor altura del tanque.
De la misma manera, la experiencia nos indica que las fuentes eléctricas poseen entre
sí diferencias fundamentales : Sabemos que podemos tocar sin problemas los bornes
de la batería de un automóvil, pero, que recibimos un golpe eléctrico si tocamos el
tomacorriente domiciliario.
la diferencia entre ambas fuentes es totalmente comparable a la dada por la presión del
agua; los cables de la red tienen mayor presión eléctrica que la batería, recibiendo el
nombre de tensión que si~nifica por la letra U y se mide en voltios.
Se dice así que las empresas eléctricas suministran energía eléctrica a una tensión de
220 voltios ( 220 V) y la batería una tensión de 6 voltios ( 6 V).
MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DEL VOLTIO
1 Kilovoltio
=
1 milivoltio
1 microvoltio
1 KV
1 000 V
•
1 mV
-
1 J.1V
1
~ V
3
l. 10" V
1
V = l. 10-6 V
1 ()()() ()()()
•
160
31
'CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
MAGNITUDES Y UNIDADES ELÉCTRICAS
LIMA- PERÚ
------------------~~Gru oo )~
INTENSIDAD DE CORRIENTE
Todos los tubos no llevan la misma cantidad de agua, dependiendo del diámetro y la
ubicación en la instalación, unos llevan 30 litros por segundo y otros 5 litros por
segundo, etc.
En la misma forma, no por todos los conductores eléctricos circula la misma cantidad
de electrones por segundo, lo que se expresa diciendo que es diferente la Intensidad de
corriente, que se designa por lo letra 1 y se mide en amperios (A).
MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DEL AMPERIO
3
1 Kiloamperio
l KA
1000A
l. 10 A
1 miliamperio
1 mA
_l_A
1 ()()()
l. 10-3 A
1 microamperio
l~
1 ()()() 000
A
1. 1o-6 A
RESISTENCIA
Los tubos ofrecen una resistencia al paso del agua que depende de su material y las
dimensiones físicas. A nadie se le ocurriría instalar la entrada de un edificio con un tubo
0 6 mm, porque no funcionaría; apenas se abriera la válvula, la resistencia al paso del
agua ofrecida por esta tubería tan pequeña haría que práctica m ente no fluyera.
En igual forma, los conductores ofrecen una resistencia al paso de la corriente eléctrica
que se designa por la letra R, que también depende del material que se construye y de
sus dimensiones físicas; se mide en material que se construye y de sus dimensiones
físicas; se mide en ohmios y designándose la unidad por la letra griega omega ( n ).
Se dice que lo resistencia de una estufa tiene 50 ohmios (50 n), otro calefactor tiene
20 ohmios ( 20 n ), etc.
32
161
,
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
MAGNITUDES Y UNIDADES ELÉCTRICAS
LIMA-PERÚ
MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DEL OHMIO
MÚLTIPLOS:
-
1 Kn
1 Megohmio =
lMn
1 Kilohmio
= 1 ()()()
1 ()()() ()()()
3
n
t. t0 n
n
6
= 1. to n
SUBMÚLTIPLOS :
1 milohmio
l microhmio
-
1mn
lJL(l
1
1 ()()()
1
l ()()() ()()()
1. t03 n
n
162
L 10.6 n
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
r
~
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
---------------------------------------------- e
CONDUCCIÓN ELÉCTRICA EN LOS SÓLIDOS
LIMA- PERÚ
~
REF.
~
_HCTA
NATURAlEZA ElÉCTRICA DE lA MATERIA
la materia está constituida, en su estructura elemental, por sistemas
estables llamados átomos.
las partículas que constituyen un átomo ( Protones, neutrones,
electrones ) se caracterizan por poseer masa y también carga
eléctrica.
Según el modelo clásico, estas partículas se disponen como en un
sistema solar, con un núcleo central formado por protones y
neutrones, alrededor del cual giran los electrones en distintas
órbitas.
Existe entonces una unidad elemental de carga eléctrica :
El electrón.
Según modelo descrito, algunos electrones de la órbita externa
pueden, bajo ciertas condiciones, desvincularse del átomo, constituyéndose así en portadores de carga eléctrica.
Bajo la acción de fuerzas eléctricas, estos portadores se mueven
dando origen a una corriente eléctrica.
De acuerdo con la cantidad de portadores disponibles y su mayor
o menor movilidad, el material podrá conducir la electricidad con
mayor o menor facilidad; es decir, será buen o mal conductor.
En este sentido los materiales se clasifican en 3 grandes categorías :
Buenos conductores o simplemente conductores (Metales)
Malos conductores o aislantes
Semiconductores
las propiedades de conducción dependen directamente de la
manera cómo se disponen los átomos dentro de un material sólido.
Un mismo elemento, en estado sólido, puede presentar propiedades
diferentes. Así por ejemplo el carbono, bajo la forma de diamante,
es un excelente aislante y, bajo la forma de grafito, es un buen
conductor.
la distinción entre aislantes y semiconductores es sólo de grados.
Una barra de silicio cristalino, según su contenido de impurezas y
el criterio aplicado, puede ser considerada desde aislante hasta
conductor.
163
ss)§
LIMA- PERÚ
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONDUCCIÓN ELÉCTRICA EN LOS SÓLIDOS
(_:_~_~A__s_s_)
\.
La electrónica ha encontrado siempre aplicaciones para los
semiconductores.
En el pasado se emplearon la galena, el selenio u el óxido de cobre,
entre otros. En los últimos años se destocan el silicio, el germanio,
el arseniuro de galio y el sulfuro de cadmio.
LA CONDUCCIÓN ELÉCTRICA
Sin ninguna perturbación exterior, los portadores de carga eléctrica de un conductor se mueven en forma desordenada. Cuando se
aplican desde el exterior fuerzas eléctricas, se ordena parcialmente
el movimiento, lo que da lugar a un transporte de cargas eléctricas.
Este transporte de cargas eléctricos es lo que se llama corriente
eléctrica.
Los dispositivos capaces de aplicar fuerzas eléctricas a un conductor se llaman generadores. Dentro de ellos se destocan las pilas y
acumuladores, que aplican fuerzas eléctricas originadas en una
reacción química, y las dinámos, en las que el origen de las fuerzas
eléctricas es magnético.
Las características de la corriente eléctrica que establece un generador aplicado sobre un conductor dependen sólo de las propiedades del conductor. Estas propiedades se traducen en la resistencia
al paso de la electricidad del conductor. Cuando mayor es esa
resistencia, menor es la corriente que permite circular.
La capacidad de aplicar fuerzas eléctricas de un generador se
traduce en la diferencia de potencial que posee. Cuanto mayor es
la diferencia de potencial, el generador creará una corriente más
intensa sobre un mismo conductor.
UNIDADES DE MEDIDA
La corriente se mide en amperios ( símbolo A) con un instrumento
llamado amperímetro.
La diferencia de potencial se mide en voltios ( símbolo V) con un
instrumento llamado voltímetro.
28
164
8
,
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
'
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONDUCCIÓN ELÉCTRICA EN LOS SÓLIDOS
LIMA- PERÚ
REF.
HCTA
'------------------------------------------ e
"-
J
_
ss)§
La resistencia eléctrica se mide en ohmios ( símbolo n ) y hoy
diversos técnicos de medido.
Todas las unidades de medida poseen múltiplos y submúltiplos
normalizados internacionalmente. Al nombre de la unidad se le
antepone un prefijo cuyo significado y símbolo se aclara en la tabla
siguiente :
PREFIJO
SÍMBOLO
micro
J.1
millonésimo 0,000 001
mili
m
milésimo
0,001
kilo
k
mil
1 000
mego
M
millón 1 000 000
Ejemplos de aplicación :
VALOR
J.1 V = microvoltios
=
0,000 001 V
mA .. miliamperios = 0,001 A
kn
= kiloohmios
=
1 oo n
29
165
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA-PERÚ
MATERIALES AISLANTES
( Generalidades )
\.
Materiales aislantes son aquellos que, por su
gran resistencia eléctrica, son considerados
como no conductores de la electricidad.
Se emplean poro islar conductores y en la
construcción de aparatos y accesorios eléctricos.
TIPOS USUALES
los materiales aislantes más utilizados
son :
Resinas sintéticos ( plásticos )
Vidrio
Porcelana
Caucho
Papeles
Mico
Resinas sintéticas
Son materiales fáciles de moldear o modelar por lo acción del color y lo presión.
Se emplean en el revestimiento de conductores y en lo construcción de accesorios
eléctricos, toles como interruptores, tomocorrientes y portolámporos. El material
empleado en estos útlimos es lo boquelito.
( IECÁNIOO IJ[ IIAKIINIIIENIO)
GCTA
54
JB
pleon poro aislar conductores eléctricos y
protegerlos del color y los agentes químicos.
Porcelana
Es un material cerámico, de maso vitrificodo muy compacto, blanco y por lo general
revestido con uno copo de esmalte fino.
Con ello se fabrican aisladores de diversos tipos y numerosos piezas poro aparotos eléctricos.
Caucho
El caucho es un material blondo y elástico.
Su uso más generalizado es paro forrar
conductores eléctricos.
Papeles
Son hojas delgadas que se obtienen laminando uno pasto de fibras vegetales y
minerales, cuyos variedades tienen numerosos aplicaciones.
Generalmente se emplean en los bobinados.
Mica
Vidrio
Es un material duro y frágil, generalmente
transparente. Con él se fabrican aisladores poro líneas aéreos, bulbos y tubos
poro lámparas de iluminación.
Con fibras de vidrio muy finos y tejidos se
fabrican conductos flexibles, que se em-
lo mico es un mineral que se encuentro en
láminas muy finos y transparentes.
Se empleo generalmente como aislante
termoeléctrico y con él se fabrican aislantes
poro resistencias eléctricos y separadores
en lo fabricación de colectores poro máquinas eléctricos giratorios.
166
39
LIMA- PERÚ
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
INTENSIDAD Y MÁXIMA TENSIÓN PERMISIBLE
DE CONTACTO PARA EL HOMBRE
[_~-~-~A__s_7_) 8
La gravedad que pueden tener en cada caso los efectos descritos depende sobretodo de
la intensidad de corriente, pero, también del camino por el que circule la corriente, así
como del tiempo que actúe y del tipo de corriente ( Corriente continua pura, alterna o
mixta).
Distinguimos cuatro márgenes de intensidad :
0 ... 25 ... 80 ... 5000 (valores en mA)
3
2
4
Los valores de la tabla sobre " Intensidades de corriente y sus efectos " se obtuvieron en
experimentos derivados de accidentes. Ello significa que, en algún caso particular,
pueden producirse efectos mortales para intensidades menores. El estado de salud y de
ánimo también desempeñan papel decisivo.
MÁXIMAS TENSIONES DE CONTACTO PERMISIBLES
A fin de calcular la tensión que puede ser peligrosa para el ser humano, debemos conocer
primero su resistencia. Para ello se ha realizado un sinnúmero de medidas y cálculos que
han dado valores diferenciados
Vamos a calcular con 1 000 n, pues el valor real no suele ser menor. En la figura 1 hemos
representado, simplificadamente, la distribución de la resistencia la distribución de la
resistencia en el cuerpo humano.
Para el margen 2 de intensidades podemos calcular la tensión :
U
1. R
u
o.025A . 1ooo n
U
25 V
Como podemos suponer que el cuerpo humano no quedará sometido a la tensión total,
se ha determinado que en las instalaciones, con una tensión nominal de más de 50 V,
deberán tomarse adicionales para protegerlo contra un posible contacto indirecto.
167
35
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
'---------------------------------------------- e
~
INTENSIDAD Y MÁXIMA TENSIÓN PERMISIBLE
DE CONTACTO PARA EL HOMBRE
REF.
~
_HCTA
67)8
Esta tensión límite se denomina máximo tensión permisible de contacto y es la que puede
soportar el ser humano sin sufrir lesiones duraderas.
Tabla sobre intensidades de corriente y sus efectos
MARGEN
1
mA
EFECTOS
2
• ligero cosquilleo
10
• Entumecimiento
CONSECUENCIAS
11
1
• Susto con movimientos
incontrolados
•
1
11
Ya no puede soltarse 11
• Paralización de la
hasta
• Calambres musculares
respiración, a veces pérdida
25
• Aumento de la presión
del conocimiento
sanguínea
• Convulsiones del
• Náuseas
i
• Roturq de hueso debido a
estómago
• Fuertes calambres
25
• Falla la circulación de la
musculares
• Fibrilación ventricular
2
hasta
las contracciones
al cabo de un tiempo
de la sangre
• Falta oxígeno en el cerebro
al cabo de 4 min
80
• Muerte de las células del
cerebro
80
3
hasta
• Fibrilación ventricular
• Paro cardiaco y muerte
al cabo de O, 1 s
5000
más
4
de
• Quemaduras graves,
frecuentemente paro
quemaduras, a menudo al
cardiaco, en general
cabo de días o semanas
no provoca Fibrilación
5000
36
• Muerte debido a
ventricular
168
1
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
------------------------------------------ e
INTENSIDAD Y MÁXIMA TENSIÓN PERMISIBLE
DE CONTACTO PARA EL HOMBRE
~
REF.
HCTA
67)8
Esta determinación no debe llevarnos a la falsa conclusión de que las tensiones menores
no son peligrosas. Estos valores son simplemente valores medios y el simple hecho de
respetarlos no nos protege los suficiente contra los peligros de la corriente eléctrica.
Figura 1
169
37
CONOCIMIENTOS TECNOLOGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
LEY DE POULLIET
LIMA- PERÚ
(HCTA
58
)8
Fórmulas empleados
Q = 1. t
t- Q
1
Símbolo
Magnitudes
Unidades
Q
Carga eléctrica
Intensidad
Tiempo
Coulombio
Amperio
Segundo
1
t
LEY DE POULLIET
La cantidad transportada a través de un conductor es proporcional al tiempo y o lo
intensidad de la corriente, siendo la relación : Q = 1 · t
Cuando la intensidad viene expresada en amperios y el tiempo en segundos, la cantidad
de electricidad viene expresada en Culombio. La unidad amperioshora (Ah) aparece
cuando el tiempo viene en horas y la intensidad en amperios. Al ser en esta última
unidad el tiempo 60 x 60 = 3600 veces mayor, el Ah = 3600 Culombios.
Ejemplo:
¿ Qué cantidad de electricidad se transporta durante dos horas y media pasando una
corriente de 5A ?
Solución :
Q- 1 .. t
Q = 5 " 2,5 . 3600
Q = 45000 Culombios
170
~tUWflEN~
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
DENSIDAD DE CORRIENTE
LIMA-PERÚ
REF.
HCTA
'------------------------------------------' C
~
~
74)8
En la intensidad de corriente por unidad
de área transeversol del conductor. Se
puede expresar en amperios por milímetro
cuadrado ( A/mm2 ).
Para uno mismo corriente que atravieso
dos conductores de sección grande y pequeña, importa el número de electrones
que fluye por segundos.
·
En el conductor de pequeño sección los
electrones tendrán más dificultad de desplazamiento que en el de gran sección. de
este modo, se deduce quee el conductor
de pequeño sección.
la intensidad de corriente por coda mm 2
de sección tronsevrsol corresponde o uno
densidad simboliza por S ( letra griega
delta ) .
A intensidades iguales, pero en diferente óreo
transversal lo densidad de lo corriente no es
lo mismo
Densidad •
Intensidad de corriente en A
Área transversal en mm 2
•
(A / mm2 )
Ejemplo:
A través de una lámparo fluye uno corriente de 0,2A ¿ Cuál es la densidad en :
o. el conductor de 1 ,5
mm 2 de área transversal ?
b. un filametro de 0,0004 mm 2 de área transversal ?
Solución :
a.
S .. S
b.
o .. S1 ,.
1
=
0,2A
1,5 mm 2
O' 2 A
0,0004 mm 2
171
0,133 A/ mm 2
• 500 A 1 mm2
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
...,
~ICO DE MllmMIMIENT0
LEYES DE KIRCHOFF
LIMA-PERÚ
'------------------------------------------~e=~~~ 75
JB
los circuitos en serie-paralelo basan su
principio de funcioanmiento en dos leyes
fundamentales de Kirchoff :
1ro. Ley de Kirchoff
En cualquier conexión en paralelo, la suma
de los corientes derivadas es igual o la
corriente principal que alimenta la derivación ( Figura 1 ).
Figuro 1
" La intensidad ele lo corriente total es igual
o la sumo ele los diFerentes intensidades ".
1 • ¡1 + ¡2 + ¡3
1·9+6+5
2da. Ley ele Kirchoff
Cuando varios resistencias están conectodas en serie, se suman las tensiones en los
bornes de cada uno de ellas, siendo el
resultado igual a la tensión de alimentación ( Figura 2 ).
J.L,. sov
~------•iOOV~.-------
Figuro 2
U=J.Lt+~+~
u= 50+ 20 +30
172
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
e
J~
'------------------~~~~ 63~
LEYDEOHM
En un circuito eléctrico se produce el flujo de
electrones o corriente eléctrica cuando actúa una
tensión o fuerzo electromotriz. Esta corriente es
afectada por la resistencia que ofrecen los conductores y receptores del circuito.
La relación básica de corriente, tensión y resistenc,ia en un circuito fue descubierta por
Jorge Ohm, físico alemán en 1789. Es la ECUACION FUNDAMENTAL de la ciencia de
la electricidad.
En la práctica, la LEY DE OHM es utilizada por el electricista para calcular circuitos,
decidir qué conductores va a emplear en una instalación y qué tipo de fusibles debe usar
paro proteger lo instalación. También poro seleccionar las clavijas, tomacorrientes y
demás aparatos a utilizar.
Yo sobe usted que lo intensidad, o seo la cantidad de corriente de un circuito, depende
de la tensión y resistencia de este circuito. Ha visto también que si por un circuito pasa
cierta cantidad de corriente, esto se debe a que una fuerza electromotriz, voltaje o
tensión la obliga o hacerlo y que la intensidad de la corriente está limitado por la
resistencia del circuito. Es decir, que si le damos valores numéricos o la corriente, este
valor dependerá del valor que tengan la tensión y la resistencia.
la fórmula matemática de la relación entre los tres factores es :
INTENSIDAD
..
TENSIÓN ( F. E.M. )
RESISTENCIA
También se puede expresar así :
Am.perios
O así:
-
Voltios
ohmios
u
1 .. -R-
173
21
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LEY DE OHM
LIMA- PERÚ
En ésta última fórmula o ecuación :
Representa la intensidad
U
Representa la tensión o voltaje
R
Representa la resistencia
EJEMPLOS DE APLICACIÓN DE LA LEY DE OHM
l.
Si Jtn un circuito eléctrico tiene una valor de 100 voltios y la resistencia un valor
de 1 O ohmios ~ Cuál será el valor de la intensidad ?
O sea que
111.
u = 100 voltios
R =
1O voltios
=
? amperios
1
Si aplicamos la ley de Ohm
u
1= -R-
111.
Y reemplazamos las letras por sus valores 111-+-
1 •
Y simplificamos 111-+-
1 -
100
10
100
td
Obtenemos 11.... ¡1 • 1O omperios
El valor de la intensidad será de 1O amperios.
2.
Supongamos que aplicamos al circuito una F.E.M. mayor y en consecuencia la
tensión se duplica o aumenta a 200 voltios. Si no cambiamos la resistencia ~Qué
pasará con la INTENSIDAD ?
u
Volvamos a la ley de Ohm :
1- -R-
Tenemos entonces que :
U == 200 V
R -
10 n
1-
?A
Observemos que ahora, en lugar de los términos voltios, ohmio y amperios,
utilizamos sus correspondientes siglas : V, n y A
22
174
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
e
LEYDEOHM
J~
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ -=~ ~~
LIMA- PERÚ
,_
Reemplazando :
20l5
l:eJ
1 =
En consecuencia :
20 amperios
Al aumentar la tensión al doble, la intensidad aumenta también al doble. Se
cumple entonces la regla que habíamos enunciado antes :
La intensidad es directamente proporcional a la tensión
3.
Con respecto al primer caso hacemos variar la resistencia aumentándola a 20
ohmios, conservando igual la tensión Qué pasará con la intensidad ?
a
Procedemos de la misma manera en la aplicación de la ley de Ohm :
u
1- -R-
1-
100
10
1-
5 amperios
1
Puede observar que la intensidad disminuyó respecto al primer caso, cumpliéndose también la regla mencionada anteriormente :
La intensidad es inversamente proporcional a la resistencia
DIVERSAS FORMAS DE PRESENTAR LA LEY DE OHM
La ley de Ohm también puede presentarse de otras formas :
Tensión
= Intensidad x Resistencia
e)
Voltios •
e)
175
Amperios x ohmios
U-lxR
23
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LEY DE OHM
(
JC-:1
~-----------------~"~~ ~ ~
LIMA- PERÚ
Esta forma de presentación que se obtiene de la fórmula original de la ley de Ohm,
aplical)do sencillamente una regla de tres, se utiliza para encontrar el valor de la
TENSION en un circuito cuando se conocen los valores de la INTENSIDAD y la
RESISTENCIA.
EJEMPLO
Al medir la intensidad de corriente en un circuito se obtuvo un valor de 5 amperios y, al medir
la resistencia, un valor de 40 ohmios. a Cuál será la tensión o voltaje del circuito ?
u - 1X R
Aplicamos la Ley de Ohm :
Reemplazamos los valores
U =
5 X 40
Y obtenemos
U -
200 voltios
O seo que lo tensión en el circuito es de 200 voltios.
Si conoce el voltaje y lo intensidad de lo corriente, podrá calcular entonces la resistencia
aplicando lo siguiente forma de la ley de Ohm :
•
Resistencia
o seo
ohmios •
voltios
amperios
EJEMPLO
Si
U •
100 voltios
1 •
5 amperios
R •
a Qué valor tiene ?
R •
u
-1
100
R- -5-
R •
Este circuito tiene 20 ohmios de resistencia.
24
176
200
oasi~
TECNOLOG{A ESPEC{FIC"" ;;
LIMA-PERÚ
~~ rH\6NTENM~
RESISTENCIA ELéCTRICA
( REF.HTE 77
JB
Es el obstáculo o dificultad que presento un material o receptor al poso de lo corriente
eléctrico.
lo dificultad puede ser en mayor o menor grado.
Así, por ejempio, los conductores de cobre ofrec&.l poco oposición.
los aislantes (Cerámico, vidrio o loza) tienen cito resistencia y, por lo tonto, se utilizan
paro bloquear el recorrido de lo corriente.
RESISTOR
Es el elemento físico que se utilizo como !imitador de corriente o fuente de color, en un
circuito eléctrico ( Figuro 1 ).
En el primer grupo tenemos los resistores de olambre, los de carbón y resistencias de
mediciones. En el segundo grupo están considerados los resistores de calefacción y los
empleados en estufas, planchas y hornos eléctricos.
Figura 1
FACTORES QUE INFLUYEN EN EL VALOR DE LA RESISTENCIA
ELÉCTRICA DE LOS RESISTORES
El valor de lo resistencia eléctrico depende de los siguientes factores :
o. Resistividad
b. Longitud del conductor
c. Sección transversal del c.vnJuctor
d. Tempero tu ro del conductor.
177
r
TECNOLOGÍA ESPEC{RCA :
RESISTENCIA ELÉCTRICA
LIMA-PERÚ
~ICO OE MAN!tNIMIENT~
(Ra:.HTE n
)8
o. lo resistividad o resistencia específico (q) es lo resistencia en ohmios de un conductor
y 1mm 2 de sección. los valores de resistividad se don en lo tabla adjunto :
RESISTIVIDAD DE ALGUNOS
MATERIALES A 20°C
( EN n mm2 )
m
MATERIAL
RESISTIVIDAD
PLATA
0.016
0.017
0.023
0.028
0.050
0.058
0.06 0.08
0.075
0.096
0.10 0.15
0.13
0.21
0.42
0.92
1.06
COBRE
ORO
ALUMINIO
TUNGSTENO
ZINC
LATÓN
NÍQUEl
PLATINO
HIERRO
ESTAÑO
PlOMO
MANGANINA
MERCURIO
CROMO-NÍQUEL
En tanto más baja sea la resistividad, mejor será el conductor.
Si se mide lo resistividad de tres conductores con lo ayudo de un ohmímetro, cuyos
longitudes y secciones son similares, pero, de distinto naturaleza mineral, se encontrará
valores diferentes. Por ejemplo :
ALUMINIO
COBRE
HIERRO
La>resistencia varía con la naturaleza del conductor. No todos los metales tienen la misma
resistividad y dejan pasar los electrones con la mismafacilidad
178
~CÁNICO DE MANIDIIMIENT0
TECNOLOGÍA ESPECÍFiCA :
e
RESISTENCIA ELÉCTRICA
LIMA-PERÚ
REF.HTE 77
JB
b. Si se mide con un ohmímetro muy sensible un conductor de cierto longitud, se
determino su resistencia; si se duplico lo longitud del conductor, el ohmímetro indica
uno resistencia dos veces mayor. Ejemplos :
l
2xl-2L
R = 2n
2 x R .. 4n
....___ _ _ _ _.,.g
La resistencia es proporcional a la longitud: SiL aumentaR también aumenta.
c. Si se vuelve a emplear el primer conductor de longitud L y se coloco otro igual
longitud, duplicando lo sección, el ohmímetro indicará uno resistencia dos V€'ces
menor. Ejemplos ;
l
,._____________L
,
···-~·~»-•
R = 1n
2
.____ _-f
n ...____
....,~
~----....
Q ~----~
La resistencia es inversamente proporcional a la sección : Si S aumenta R disminuye .
d. Al aumentar fa temperatura, lo resistencia eléctrico presenta los siguientes cambios :
•
Aumento en los conductores metálicos y algunos semiconductores.
•
Disminuye en los líquidos, aislantes carbón y algunos semiconductores.
• Permanece casi constante en alguna aleaciones como la manganina y constantón.
179
,.
TECNOLOGrA ESPECrRCA :
"'
~CÁNICO DE MANTENIMIENT~
RESISTENCIA ELÉCTRICA
(
) ~
LIMA-PERÚ .._____ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ___,JREF.HTE 77
~
los valores de los resistores de carbón se obtienen utilizando el código de colores. los
colores, las cifras y la tolerancia se encuentran en la tabla adjunta :
A
..
18
~ ~~ ~ 11~
1
"
Color
Primera
cifra
NEGRO
o
MARRÓN
1
1
o
ROJO
2
2
00
ANARANJADO
3
3
000
AMARILLO
4
4
0000
VERDE
5
5
00000
AZUL
6
6
VIOlETA
7
7
GRIS
8
8
BlANCO
9
9
Segunda
cifra
Número
de ceros
Tolerancia
o/o
o
ORO
0.1
± 5%
PlATA
0.01
± 10%
± 20%
SIN COLOR
Ejemplos de lectura
47 000 n 5%
- Amarillo, violeta, anaranjado-Oro
560 000 n 10% = Verde, azul, amarillo-Plata
3 900
n 20% = Anaranajado, blanco, rojo
POTENCIA DE RESISTORES
SEGÚN DIMENSIONES
B
POTENCIA
DISIPADA
A
mm
mm
0,5W
1,0W
2,0W
10
18
32
3,2
6,4
6,4
180
r
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
TECNOLOG{A ESPEC(ACA :
REÓSTATOS Y POTENCIÓMETRO
(REF.KrE
LIMA-PERÚ
78
)§
REÓSTATOS
Son resistores variables. Se utilizan poro
regular el valor de la corriente en un
circuito. Generalmente están formados por
resistencias metálicas, planas y arrollodas sobre un tubo cerámico.
Bornes
Resistor variable lineal ( Reóstato )
Se fabrican reóstatos metálicos y de carbón. Pueden presentarse bajo dos formas :
1 . Reóstatos de cursor lineal
2. Reóstatos de cursor circular.
POTENCIÓMETRO
Resistor variable circular ( Ponteciómetro )
Si enrollamos 1 00 espiras de hilo resistente sobre un tubo aislante y conectamos las
extremidades del hilo, así bobinado, a
uno tensión de 100 V, suponiendo que lo
resistencia total sea de 200 n, lo corriente será
*
1 -
U
R -
lOOV
2000
-
Símbolos Normalizados
~
~
..---J..-.
~
.
Re6statos o Potenci6metros
o,5A
Como hoy 1 00 espiras de lo misma longitud, una de ellos será 100 veces menor
que lo longitud total del hilo y la resistencia de un espiro, igualmente, tendrá un
valor 100 veces más pequeño que lo
resistencia total. luego, lo resistencia de
uno espiro valdrá :-
200/100
---!!::;'
.,__.. O a lOOV
1~
= 20
'-----+--1
... ¡
t--- 1~
U • lOOV
Todos los espiras están recorridos por las mismos corrientes de 0,5
A. la tensión entre los bornes de uno espira es de :
* Jl - r ' 1 ... 2n X 0,5A =
1V
Un aparato semejante es un divisor de tensión potenciométrica. Permite obtener
tensiones comprendidos entre cero y lo tensión total.
* los letras mayúsculas representan totales y las letras minúsculas valores parciales.
181
r
TECNOLOG(A ESPEC(RCA :
LIMA-PERÚ
~ ~ICO C.: MANTENIMIENT~
PINZA DE MEDICIÓN ELÉCTRICA
(
) r:-;:;\
~-------------------~~~m ~ ~
Es un instrumento que permite efectuar, con facilidad, medidos de intensidad de
corriente y tensión eléctrica alternas en los circuitos de las instalaciones y receptores
eléctricos.
Es uno herramienta muy útil poro el electricista por lo simplicidad de su empleo y su
fácil transporte.
Constitución
El instrumento ( Figuro 1) está constituido por :
Lo pinzo
El instrumento de medido
El selector de escalo
Enchufe de los
conductores para
medir tensión
Instrumento de
medida
Figura 1
La pinza
Se compone de 2 piezas metálicas, recubiertos por material aislante, que se
mantienen unidos por lo acción de un resorte.
Una de las piezas es movible y se separa de la porte fija mediante un botón o
palanca.
182
r
~ Ffi~I&T~
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
PINZA DE MEDICIÓN EL~CTRICA
( REF.HTE
LIMA-PERÚ
82
)§
El instrumento de medida
Está constituido por un galvanómetro resistente al transporte y o los vibraciones.
Tienen una escalo con varias graduaciones o alcances.
la escala pintado de rojo permite medir tensión (Voltios) y la pintada en negro
es para medir corriente ( Amperios ).
El selector de escala
Permite eleglr lo escalo adecuado a lo medida de tensión o corriente que se
desea real izar.
Se mueve por medio de uno palanca que está ubicada detrás del instrumento
o en la parte inferior.
MEDICIÓN DE CORRIENTE ELÉCTRICA
Este instrumento permite medir corriente eléctrico alterno sin necesidad de interrumpir
el circuito eléctrico, yo seo sobre los conductores aislados (Figuro 2) o borras pintados
( Figuro 3).
Figuro 3
Figuro 2
MEDICIÓN DE TENSIÓN ELÉCTRICA
Poro usar fa pinzo de medición como voltímetro, se utilizo dos conductores que vienen
con el instrumento ( Figuro 4 ).
Figuro 4
183
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
~cANICO DE MANTEMMIENT0
~-------------~~m~)~
PINZA DE MEDICIÓN ELÉCTRICA
LIMA-PERÚ
Estos instrumentos tienen, en uno de sus extremos, uno ficho que se enchufo en el
instrumento y, en el otro, uno punto de pruebo con tubo aislante de protección.
CONDICIONES DE USO
Poro realizar uno medición se selecciono lo escalo correspondiente, de acuerdo o lo
magnitud de lo tensión o corriente que se va o medir.
Cuando no se conoce el orden de eso magnitud, se comienzo por lo escalo más alta y
luego se elige, con e! selector, la que permito obtener uno lectura preciso.
OBSERVACIÓN
Uno vez utilizado el instrumento, debe guardarse en su estuche protector
( Figuro 5).
Figuro 5
184
,
TECNOLOGÍA ESPECfRCA :
..,
~CÁNICO ~ MANTENIMIENT0
VOLTI METRO Y AMPERIMETRO
LIMA-PERÚ
~~------(_G_e_n_e_~_li_d_a_d_e_s_)_______~~m~)~
Son instrumentos que sirven poro comprobar los magnitudes principales en los circuitos
eléctricos.
El voltímetro se utilizo poro medir lo tensión o diferencio de potencial y al amperímetro
poro medir lo intensidad de lo corriente eléctrico.
Constitución
En estos instrumentos, observados exteriormente, se pueden distinguir los
siguientes portes :
Ca¡a de protección
Escala de medida
Agu¡a indicadora
Bornes de conexión
Caja de protección
los cojos se construyen de metal o plástico; pueden tener diferentes tamaños y
formas, frente circular o rectangular ( Figuro 1 ).
En el frente llevan fijo un vidrio de protección, que permite observar lo
desviación de lo aguja sobre lo escalo.
Aguja
Escalo
Figura 1
185
r
TECNOLOG(A ESPEC(ACA :
VOLTI METRO Y AMPEA(METAO
LIMA-PERÚ ,_ _ _ _ _ _ _<_G_e_n_e_r_a_l_id_a_d_e_s_l_ _ _ _ _ _
...,
~CÁNICO DE MANltNIMIENT~
~~~mN)~
Escala de medida
Está constituido por un conjunto de divisiones que permiten determinar el valor
de lo magnitud. Junto o la escala tienen impreso uno letra que permite
identificarlos. El voltímetro lleva uno (V ) y el amperímetro una ( A ) .
Aguja indicadora
Es una lámina metálica, livionon y delgado, uno de cuyos extremos está fijo al
mecanismo que lo hace girar. El otro extremo señalo sobre lo escalo el valor de
la magnitud. Generalmente, en el frente de lo caja hay un tornillo que permite
ajustar la aguja o posición cero de lo escalo.
Bornes de conexión
Estos instrumentos tienen dos bornes sobre los que se realiza la conexión
eléctrico.
TIPOS
Por la formo en que se utilizan, los voltímetros y amperímetros pueden ser :
Fi¡os
Portátiles
Fijos ( Figura 1 }
Son los que se construyen poro ser colocados en tableros, cuando se deseo una
indicación permanente de lo magnitud que se controla.
Portátiles ( Figura 2}
Son instrumentos transportables y se utilizan poro hacer medidos en los lugares
donde se quiero comprobar el valor de la tensión o de la corriente.
Figuro 2
186
,
TECNOLOGrA ESPECrRCA :
~cANICO DE MANTENIMIENT~
VOLTIMETAO Y AMPEAIMETRO
LIMA-PERÚ
~~------(_G_e_n_e_~_•_~_a_d_e_•_>_____~~~m N)~
CLASIFICACIÓN
Según el tipo de corriente, se pueden clasificar en :
Instrumentos poro corriente continuo ( C. C. o D. C. J
Instrumentos poro corriente alterno ( C.A. o A. C. )
Instrumentos poro ambos corrientes
Instrumentos para corriente continuo
Estos instrumentos se utilizan solamente en circuitos eléctricos de corriente continuo.
Uno de los bornes tiene uno morco ( + ) que indico que debe conectarse al polo positivo del
circuito; el otro llevo lo morco { - ) y debe conectarse al polo negativo ( Figura 2 ) .
OBSERVACIÓN
Al instalar un instrumento poro continuo, hago uno conexton momentáneo
observando el desplazamiento de lo aguja. Si se desplazo en sentido contrario
al de lo escalo, debe invertir los conexiones del instrumento.
Instrumentos para corriente alterna
Estos instrumentos se utilizan solamente poro circuitos de corriente alterno; sus bornes
no necesitan ninguno indicación de polaridad.
Instrumentos para ambos corrientes
Son instrumentos que pueden ser utilizados indistintamente en circuitos de corriente
continuo o alterno.
REPRESENTACIÓN
En lo escalo aparecen los símbolos que permiten establecer el tipo de corriente que
mide el instrumento y lo posición en que debe ser utilizado.
Los símbolos son los siguientes :
·
1.
2.
Instrumento poro tensión continuo C.C. o D.C.
-
Instrumento poro tensión alterno C.A. o A.C.
3.
Instrumento para tensión continuo y alterna
4. _L
Instrumento proyectado para trabajar en posición vertical
5. r-1 Instrumento proyectado para trabajar en posición horizontal
6. L_c· Instrumento proyectado para trabajar en posición inclinado y grados de
inclinación
187
r
~~Lt~~
·TECNOLOGÍA ESPECfFICA :
LIMA-PERÚ
YOLTIMETRO Y AMPERIMETRO
( Generalidades )
( •ure
En los esquemas eléctricos se representan de
la siguiente forma :
Voltímetro
®
Amperímetro
@
figura 3
+
E¡emplo:
El voltímetro de lo figuro 3 tienen los
simbofoí de los renglones 3 y 4, indicando que puede ser empleado tonto
en lo corriente continua como en la
alterno, y que debe utilizarse en posición vertical.
Figura 4
Conexión· del voltímetro
Poro medir la tensión de uno línea, se
conecta el voltímetro en la formo que
se indica en la figura 4.
Paro medir la tensión en los bornes de
un receptor, se conecta de acuerdo
con la figura 5.
" El voltfmetro siempre se conecta
en paralelo "
Figura 5
188
79 )
E)
r
~ ~cANICO DE MANTENIMIENT~
TECNOLOG(A ESPEC(RCA :
VOL TIMETRO Y AMPER(METRO
( Generalidades )
'~------------------·~.m N)~
LIMA-PERÚ
Conexión del amperímetro
los amperímetros siempre se conectan
en serie eón los receptores (Figuro 6 ).
LECTURA DEL VOLTÍMETRO
Figura 6
lo desviación de lo aguja del instrumento
sobre la escala, señalo lo tensión medido
( Figuro 7 ).
Poro la lectura del voltímetro o amperímetro,
deberá encontrarse el valor de codo división
( e/ d ) . Poro ellos se aplicará la expresión :
VALOR DE e / d _ Valor total de lo escalo
N2 de divisiones
E¡emplo:
Indicación de la aguja segmentado, 6
del grabado.
CARACTERiSTICAS
lectura
-
Lectura
•
300
JO
-
10 e/ d
1.
2.
3.
4.
Divi$i6n numerada de la escala
Aguja o Indica
Símbolo$ impresos en la car6tulo
Divisiones
5. Tornillo de ajuste a cero
10 e/ d x 25 -
Figura 7
lectura
-
250 V
INSTRUMENTOS PARA C.A. Y C.C.
Los instrumentos de mediciones eléctricos, como los voltímetros y amperímetros, se
clasifican por su uso en instrumentos de C.A. y C.C. Existen también los de tipo
universal ( == ) que sirven para efectuar mediciones tanto en C.A. como C.C.
189
"
TECNOLOGrA ESPECrFICA :
LIMA-PERÚ
VOLT(METRO Y AMPEAIMETRO
( Generalidades )
~cANICO DE MANTENIMIENT~
( REF.HTE
79 )
ESCALAS EN LOS INSTRUMENTOS
las escalas pueden tener divisiones :
- Regulores, e
- Irregulares.
a.
Son regulares
Cuando la escala tiene divisiones
espaciadas uniformemente; caracterizan a los aparatos de cuadro
móvil para C.C. ( Figura 8 ).
b.
Son irregulares
Escala regulares
Figuro 8
Cuando la escala tiene divisiones
poco espaciadas en la primera
porte que va ensanchándose hacia el otro extremo. Éstas caracterizan a los aparatos de hierro
móvil para C.A. ( Figura 9 ).
V
A
A
Escala irregulares
Figuro 9
INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN UNIVERSAl
los instrumentos de medida universales ( Multiprobador ) son destinados a medir
distintas magnitudes. Pueden medir corrientes y tensiones continuas, y también
corrientes y tensiones alternas, gracias a un rectificador que llevan incorporado.
Funcionan también como ohmímetros a pilas.
Ejemplos de los usos que se da al multiprobador ( Figura 1O ) :
Medición de C.C.
Medición de C.A.
Figuro 1O
190
Medición de Resistencia
8
" ~reo o: t.WlTENIMENT~
r
TECNOLOG(A ESPEC(RCA :
OHMfMETRO
( flf.HTE
LIMA-PERÚ
so)§
Es un instrumento que permite medir la resistencia eléctrica de un elemento en ohmios.
Constitución
los ohmímetros ( Figuro 1 ) constan de :
•
Uno co¡a que contiene todos los componentes
•
Un instrumento con escala calibrado en ohmios ( íl )
Puntos de prue':xl --:;;:"'\
Figura 1
Regulador de
ajuste del cero
Borne de
conexión
Conmutador selector
de rangos
Caja a;•Jada /
•
Un conmutador selector de rangos de escalo
•
Uno perillo reguladora de ajuste a cerro
•
Dos bornes de conexión con puntas de pruebo
En algunos casos no existe el conmutador y la
selección se hoce por medio de estos bornes
( Figuro 2 ).
®
~USTE
CfAO
A {S)
Figuro 2
TIPOS
Los ohmímetros son instrumentos portátiles.
Se distinguen los siguientes :
Ohmímetro solamente ( Figuro 1}.
Multiprobodor ( Figuro 3 ), en el que
se hallan combinados el ohmímetro
con un voltímetro y amperímetro.
Figuro 3
191
~ ~ICO ~ MANTENIMENT~
TECNOLOGÍA ESPECfACA :
OHM(METRO
(REF.HTE
LIMA-PERÚ
80
)8
CONDICIONES DE USO
los ohmímetros, o diferencio de los
voltímetros y amperímetros, tienen el cero
de su escalo o lo derecha ( Figuro 4 ) y o
su izquierdo el signo a ( Infinito ) que
corresponde o una resistencia superior o
lo de lo escala selecionodo en el instrumento.
•
Paro efectuar uno medición se debe seleccionar lo escalo y luego colocar los
puntos de pruebo en contacto entre sí,
con lo que lo a·gujo se desplazará hacia
lo derecho.
figura 4
Ajustando lo perilla reguladora se hoce coincidir lo aguja con el cero de lo escala. Se
separan los puntos de pruebo y se conectan o los extremos de la resistencia o medir. lo
ogu¡a del instrumento morocoró un valor en fa escalo que deberá mutliplicorse por el
" multiplicador de escalo ".
Ejemplo ( Figura 4 ) :
lo aguja indico en ( A ) 5 ohmios, en ( B } 30 ohmios y en ( C ) 200 ohmios; si el
conmutador se encuentra en la posición R x 1O, las lecturas anteriores se deben
multiplcar por 1O y serón respectivamente : 50 ohmios, 300 ohmios y 200 ohmios. ·
OBSERVACIÓN
Antes de usar el ohmímetro debe asegurarse que ele elemento a medir no se halle
conectado o ningún tipo de tensión eléctrico.
MANTEN1M1ENTO
Cuando en alguno escalo lo aguja no se puedo ajustar al cero, se debe sustituir Jo pilo
interno del ohmímetro.
SIMBOLOGÍA
El ohmímetro se represento en forma
convencional con el símbolo ( Figuro 5 ).
figura 5
192
~roLHW41EN~
TECNOLOG{A ESPECfACA :
OHM(METRO
( Rff.HTE
LIMA-PERÚ
80
USO DEL OHMÍMETRO
El ohmímetro se emplea para medir en
ohmios la resistencia que ofrecen los receptores. la exactitud disminuye en el
extremo máximo, opuesto al cero de la
escala, especialmente tratándose de
megohmios ( 1 millón de ohmios), debido
o que las divisiones de la escala se
encuentran cerca que no se puede hacer
lo lectura correcta.
4 1 A1
/1
Para utilizar correctamente el ohmímetro
se emplea calibres de :
R X 1 1 R X 1O, R X 100, R X 1 K, R X 1o K
y R x 100 K, colocando el selector en
cualquiera de ellos antes de insertar las
puntas de prueba.
-
Contactar entre sí las puntas de pruebo poro comprobar la desviación completo de lo aguja en lo escala.
-
Colocar el selector en el calibre deseado.
-
Presionar el botón de ajuste poro obtener la desviación o cero en la escalo.
-
Regular con el reóstato ( On ADJ ) en
coso de no coincidir la· aguja con lo
división cero.
- Tocor con los puntos de pruebo coda
terminal de lo resistencia.
-
leer en la escalo lo indicación de lo
aguja o índice.
-
Cuando el selector está en R x 1, por
ejemplo, se lee directamente. El valor
obtenido corresponde al de la resistencia.
-
Cuando lo llave selectora se encuentro
ubicado en R x 1O, se multiplico lo
lectura por 1O.
E¡emplo:
Si se coloco el selector del instrumento en R x 100 y el índice nos indico lo división
50, el resultado es el siguiente :
50 x 100 - 5 000 ohmios
193
)8
r
.., EA:CÁNICO DE JAANTENIMIENT~
TECNOLOGfA ESPEC{RCA :
e
MEGÓHMETRO
LIMA-PERÚ
REF.HTE
81
)E)
El megóhmetro es un instrumento portátil que se utilizo poro medir o resistencia del
aislamiento en las instalaciones eléctricos, motores, generadores, transformadores, etc.
( Figuro 1 ).
Constitución
Está constituido por un instrumento de medido
con escalo graduado en megohmios y un pequeño generador de corriente continuo, que se
hoce girar con uno manivela.
En lo porte exterior tiene 2 bornes de conexión
y un pulsador poro ajustar el instrumento de
efectuar lo medido.
Existen megóhmetros sin pulsador, en los que lo
tensión del generador se mantiene constante, independientemente de lo velocidad de giro de lo
manivela.
Escala
Bornes
Figuro 1
CARACTERISTICAS
Estos instrumentos se construyen con diferentes alcances de escala y un generador
de tensión del valor adecuado a cada
aplicación.
los más comunes son los que permiten
medir hasta 50 megohmios con una tensión de 500V ( Figura 2 ).
Cuando lo instalación eléctrico o el oparoto que se compruebe son poro trabajar
con alta tensión, debe utilizarse
megóhmetros de mayor alcance ( 1.000 o
10.000 megohmios ), cuyo generador
proporciono uno tensión de 2.500V ó
5.000V.
d
~
11 luu /1 1 l /;..;,
N
-
MQ
500V
Figuro 2
TIPOS
los megóhmetros varían generalmente en
su aspecto exterior. En lo figuro se muestran
algunos de estos aparatos { Figuro 3 ).
Figuro 3
194
/¡11/
r
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
MEGÓHMETRO
LIMA- PERÚ
" EecANtco DE MANIENIMIENT~
(nEf.HTE s1
)§
USO DEL MEGÓHMETRO
Poro utilizarlo se procede de lo siguiente manero :
o. Se conecto sobre los bornes de conexión del circuito que se quiero probar.
OBSERVACIÓN
Antes de conector el megóhmetro verifique que el circuito o máquina no tengo
tensión.
b. Se hoce girar lo manivela y al mismo tiempo se oprime el pulsador de ajuste.
Se controla que lo aguja se estacione en el cero de lo escalo, disminuyendo
o aumentando, poro conseguirlo, lo velocidad, se hace lo lectura sobre la
escalo.
c. Se suelto el pulsador y girando siempre la manivela o la misma velocidad,
se hoce lo lectura sobre la escala.
APLICACIONES
la
resistencia al aislamiento de una instoloción se compruebo conectando el instrumento o los conductores de alimentación (Figuro 4 ), entre éstos y la conexión
de tierra ( Figura 5 ) .
figura 4
Figuro 5
Lo resistencia al aislamiento d& un motor
se mide conectan-do el instrumento entre
masa y cada uno de los bornes del motor
( Figura 6 ).
Después, se prueba entre foses, poro lo
cual se quitan los puentes en lo placo de
conexiones.
figuro 6
195
r
LIMA-PERÚ
TECNOLOGÍA ESPEC(ACA :
MEGÓHMETRO
~DE~
J~
(
~---------------------~ ~m a1 ~
VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA CON LA TEMPERATURA
Si medimos la resistencia de un conductor
o lo temperatura ambiente ( 20° aproximadamente ) obtendremos un determinodo valor.
Y si medimos la resistencia del mismo
conducto, inmediatamente después de
haber sido retirooo diJ la fuente de color,
su temperatura se habrá elevado y obtendremos un valor algo diferente, que sólo
es posible apreciarse utilizando instrumentos muy sensibles, es decir instrumentos de precisión.
e
Lo resistencia varío con lo temperatura y
podemos decir que :
-
Lo~ de los metales ( Plata,
cromo, nichrome, aluminio, fierro,
etc ) aumento { /
) si aumenta
también 1a temperatura.
-
lo ~de los metales ( Grafito,
carbón, selenio, silicio, germanio,
etc ) disminuye ( '
) si aumenta
la temperatura.
-
La ~ de lo aleaciones especiales ( Manganino, constantán, etc )
varío muy poco (--..) con la temperatura.
R• 2A
a
60°C.
1
Potencias especiales para instrumentos de
medici6n ( Varlan muy poco la temperatura )
Vista interna de las resistencias
componentes de un ohm imetro
196
Cinto agujereado
de p16stico
Cinto met6lico flexible con
revestimiento de pl6stico
Cinto de pl6slico
con muescas
• •
Piolo de ligadura
HERRAMIENTAS 1 INSTRUMENTOS
. ORDEN DE EJECUCIÓN
01
02
03
04
os
06
Determine la longitud de los conductores
Pele los conductores eléctricos
Estane los extremos de los conductores
Prepare las argollas o los ojales de acuerdo
al diámetro de los tornillos
Emborne los conductores fijándolos firmemente
Verifique el embornamiento y las conexiones
respectivas.
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Conductores eléctricos- cinta aislante
Cautfn eléctrico y soldadura de estano
Contactar tripolar 220V- 63A- 60Hz
Borneras de plástico
Portalámparas
Alicate de punta redonda y de corte
Cuchilla de electricista
Destornillador
Lámpara piloto
Llaves de corona.
~--~----------------------------------------L-----------------------------~
~---+----1~----------------·---------------------------+----------------t
PZA.
CANT.
DENOMINACIÓN
NORMA 1DIMENSIONES
MATERIAL
OBSERVACIONES
~==~==~~------------------------------------~--------~--------------;
~
INSTALACIÓN DE MOTOR TRIFÁSICO CON
INTERRUPTOR MANUAL
HT 16 EMAN REF.
UMA-PERÚ
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
ESCALA:
= = = = = = = = ! TIEMPO:
197
HOJA : 1 1 2
1998
R------.---------------5----.-+---------------r---.~+----------------
No
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
HERRAMIENTAS 1 INSTRUMENTOS
ORDEN DE EJECUCIÓN
Fije la tuberfa
Determine el conductor correspondiente
Fije el interruptor rotativo
Sujete el conector correspondiente
Fije el motor trifásico en su lugar
Haga el cableado o alambrado del circuito
Conecte el motor eléctrico
Conecte el interruptor rotativo
Mida con megóhmetro
Pruebe el funcionamiento del motor.
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
PZA.
CAN T.
DENOMINACIÓN
NORMA 1DIMENSIONES
~
INSTALACIÓN DE MOTOR TRIFÁSICO CON
INTERRUPTOR MANUAL
UMA-PERÚ
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
198
Motor trifásico 3 HP- 220V -1750 rpm- 60Hz
Interruptor tripolar de 550 V- 3 kW- 1OA
Conductor tipo TW Nº 14 AWG
Alicate universal de corte y punta redonda
Cuchilla de electricista
Destornillador plano
Megóhmetro portátil 500 V CC
Llave de boca y corona
Nivel metálico de burbuja de 10"
Arandela planas y de presión
Tubos conduit flexibles y livianos
Conectores rectos y curvas.
MATERIAL
OBSERVACIONES
HT 16 EMAN REF.
TIEMPO:
ESCALA:
HOJA: 2/2
1998
~ ÍJE IMNTENW..ENT~
OPERACIÓN:
LIMA- PERÚ
EMBORNARCONDUCTORES
EEF.H035~8
Consiste en asegurar los conductores, por uno o ambos extremos, o los terminales de
los accesorios con lo finalidad de garantizar uno bueno conexión.
El embornomiento de conductores se realizo en tableros y armarios.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1 o Poso- Pele los conductores :
OBSERVACIÓN
Utilice conductores tipo TW N 2
Figuro 1
16,14 y 12 AWG.
o. Mido los longitudes necesarios, según el plano de conexiones, y córtelos ( Figuro 1 ).
b. Enderece codo conductor cortado y pele 2 cm en los extremos ( Figuro 2 ) .
Figura 2
2° Poso- Estañe el conductor :
o. Caliente el coutín eléctrico o lo
temperatura de fusión del estaño ( Figuro 3 ).
b. Estañe los extremos pelados
de codo conductor.
Figuro 3
(ijJ
3° Poso- Prepare los argollas (Figura A):
:
OBSERVACIÓN
Lo argolla debe hacerse de acuerdo al diámetro del tornillo o utilizar.
D
Figura 4
199
~)
r
OPERACIÓN:
LIMA- PERÚ
EMBORNARCONDUCTORES
~ ( l.t:CÁNICO DE t.WmNIMENT0
~EF. HO 35 EM3
4° Paso- Emborne los conductores ( Figura 5 )
OBSERVACIÓN
Siga las indicaciones que se dan
en el plano y en la clave de
conexiones de la hoja de tarea.
Figuro 5
200
8
r
~001100 DE MAN1BIIIMIENT0
OPERA C 1ÓN :
INSTALAR MOTOR TRIFÁSICO CON
LIMA-PERÚ ~-----IN_T_E_R_R_U_P_T_O_R_M_A_N_U_A_L_ _ _ _~~~~~~
Consiste en posesionar el motor trifásico y su interruptor a fin de conectarlos a los
conductores y accesorios seleccionados. Se realiza cuando hay necesidad de instalar
nuevos motores con este tipo de interruptor.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1 o Paso- Fije la tubería :
a. Troce el recorrido de la tubería y fije líneas de ejes cada
30 cm.
OBSERVACIÓN
Si el tramo es corto será suficiente asegurar el tubo entre cajas.
Figuro 1
b. Corte el tubo conduit liviano
de fiJ 1/2 ", según la longitud
requerida.
c. Quite los rebabas, avellane y
proceda a roscar en cada extremo.
Figuro 2
d. Haga las curvas y zigzags requeridos en la instalación ( Figuras 1, 2 y 3 ).
e. Asegure en el plano de trabajo la tubería preparada ( Figura 3 ) utilice abrazaderas
de una oreja.
Figuro 3
2° Paso- Fije el interruptor rotativo :
a. Trace las líneas de ejes en el
plano de trabajo y en la coja
del interruptor rotativo.
b. Haga coincidir los ejes de
referencia de la caja del interruptor y asegure con los tornillos respectivos.
c. Ajuste el corrector correspondiente para sujetar lo tubería
a la caja ( Figuro 4 ).
Figuro 4
201
,
"e
OPERACIÓN :
LIMA-PERÚ
r.RÁifCO
INSTALAR MOTOR TRIFÁSICO CON
INTERRUPTOR MANUAL
~ IMNTENIMENT~
~EF. HO 36 EM3
3° Poso- Fije el motor trifásico :
o. Nivele lo base ( Figuro 5 ).
OBSERVACIÓN
Introduzco loinas de diversos espesores hasta lograr su nivelación.
Figuro 5
b. Coloque lo correo en " V "
según el tipo de poleo empleodo por lo máquina.
c. Alinee el grupo así acoplado
verificando siempre el nivelodo ( Figuro 6 ).
d. Asegure los pernos de lo base
del motor en formo cruzado
(Figuro 7 ).
o-------· --- --Figura 6
4° Poso- Hago el alambrado del circuito :
¡
o. Pose, por lo tubería fijado,
tres conductores TW N 2 1 4 del
interruptor principal al interruptor rotativo ( Figura 8 ).
b. Haga un bucle, de aproximadamente 15 cm de longitud,
continúe hasta el final de lo
tubería dejando una longitud
de 50 cm (Figuro 8 ).
Figura 7
5° Poso- Conecte el motor eléctrico :
o. Asegure el tubo flexible en la
cojo de bornes.
b. Pose los conductores que se
dejaron anteriormente.
c. Asegure el tubo flexible en la
tubería conduit yo fijado.
Figura 8
202
1
8
,
-, ( t.&4MCO ll: MAH1ENIMIENT0
OPERACIÓN:
LIMA-PERÚ
INSTALAR MOTOR TRIFÁSICO CON
INTERRUPTOR MANUAL
EEF. HO 36 E~
d. Pele las puntas de los conductores y emborne en la placa,
siguiendo el orden señalado,
en et dibujo ( Figura 9 ).
6° Paso- Conecte el interruptor rotativo :
Motor conectado en estrello
o. Real ice el conexionado siguiendo el esquema de conexiones ( Figuro 1O ) .
Figura 9
7° Paso- Mida con el megóhmetro.
a. Coloque el selector del instrumento como ohmímetro y determine lo continuidad de las conexiones efectuados (Figuro 11 ).
Figuro 1O
b. Pruebe el grado de aislamiento entre conductores y entre
tierra y conductores.
8° Poso- Pruebe el funcionamiento :
o. Em borne los conductores preparado en el interruptor principal (Figuro 12 ).
Figura 1 l
PRECAUCIÓN
Revise y verifique Jo instoioción
concluido.
b. Coloque los fusibles en el interruptor y cierre el interruptor.
Figuro 12
203
8
TECNOLOGfA ESPECÍRCA :
LIMA- PERÚ
CABLEADO Y EMBORNAMIENTO
~CÁNICO DE MANTENIMIENT~
e
REF.HTE 83
)8
En instalaciones de equipos eléctricos, los conductores adoptan diversos formas según
necesidades de alambrado. De allí lo conveniencia de valerse de artefactos o tableros
para su fijación.
Los hilo conductores se eligen de acuerdo o lo cargo de trabajo a soportar. Y estos
conductores se distinguen, unos de otros, por su sección, color, código, letra o número,
los cuales están indicados en el esquema de conexiones.
A pesar de los diversos formas de cablear
en el interior de un armario, podemos
recomendar los siguientes posos para su
ejecución :
CABLEADO Y EMBORNAMIENTO EN TABLERO
a. Se cortan los hilos o lo longitud requerida.
b. Se comienzo el cableado de los conductores en el lugar donde se reune el
mayor número de hilos. Por ejemplo, la
regleta de bornes.
Cinto met61ica con
revestimiento pl6stico
c. Se aseguran, provisionalmente, los
manojos en su posición con cinta aislante
o cualquier otro medio conveniente.
Abrazadera
de pl6stico
Instrumento de
medici6n eléctrico
d. Para facilitar el trabajo, colóquese etiquetas cuando se trate de numerosas y
largas conducciones.
e. Se pelo el conductor, lo longitud necesario y se emborno o suelda en el
punto de unión.
f. lo fijación del grupo de conductores
puede hacerse mediante abrazaderas,
cinta metálica aislado y Aexible, cinta de
plástico con muescas ( antideslizante ),
hilo de ligadura o cinta plástico agujereada.
g. Tratándose de bastidores de conexión
en tableros, los medios de guía empleados son :
- Soporte de las conducciones
- Regleta-peine
- Canal de guía
204
TECNOLOG(A ESPEC(RCA :
LIMA-PERÚ
~ ~ICO DE MANTENIMENT~
___c_A_a_L_e_~_o_v_e_M_a_o_R_N_~_•_e_N_T_o___~~·m~J~
En lo preparación de extremos de los conductores se emplean diversos medios, como
los argollas, ormellas, terminales y horneras, con el fin de garantizar una bueno
conexión. Pues no debe olvidarse que la conexión debe constituir una unión desmontable, eléctrica y mecánicamente bien asegurada.
ARGOLLAS
El conductor pelado, a una longitud necesaria, toma la forma de anillo mediante el
empleo de un alicate de punta redonda y de acuerdo al diámetro del tornillo o
embornar. Cuando se uso un conductor trenzado, puede también asegurarse uno o dos
ormellos, los que reemplazarán a la argolla mediante •Jna prensa manual o tenaza
especial.
CONFECCIÓN DE UNA ARGOLLA
ARMELLA S
;;;;;·:: .S>@
Otras formas eJe argollacJo
a) Con el mismo conductor
b) Con un hilo conductor adicional
EMBORNAMIENTOS DIVERSOS REALIZADOS
EN UN TABlERO INDUSTRIAl
205
~~~~
TECNOLOGfA ESPECfFICA :
e
CABLEADO Y EMBORNAMIENTO
LIMA-PERÚ
REF.HIE 83
J8
TERMINALES
Lo producción, distribución de lo energía eléctrico y construcción de equipos eléctricos
precisan uno gamo completo de terminales o empalmes, muy diversos y de fácil
utilización, que se adopten o todo tipo de conductores : Rígidos o flexibles.
Los terminales se fabrican de uno solo pieza y en cobre estañado poro favorecer lo
circulación eléctrico y evitar lo corrosión. Se unen al conductor con soldadura, atornillodos o sin soldadura, poro lo cual es indispensable el uso de uno herramienta que prense
el terminal, además de cortar, pelar y calibrar conductores, como puede observarse en
los grabados de abajo.
Terminales paro soldar
Obtenidos de tubo de cobre, estampados y acabados con baño de plato. Se presento lo
tabla inferior algunos de los terminales poro ser utilizados en los conexiones de cables.
Medidos en milímetros
Sección del
terminal
DIMENSIONES
~
,.....-.
1
mm 2
D
l
8
13
25
35
6
6
7
7
8
35
35
35
35
50
11
51
10
50
L
~
Terminal para soldar
USOS MÚLTIPLES DEL ALICATE PRENSA-TERMINAL
CORTAR
PRENSAR
206
..,
TECNOLOGfA ESPECfRCA :
LIMA-PERÚ
~CÁNICO DE MANlENIMENT~
BORNEAAS Y FIJACIÓN DE CABLEADO
( REF.HTE 84
JG
El cableado en los armarios de mando,
cuadros de distribución o pupitres se hoce
o través de bornes. Se colocan en los
bastidores o distribuidores de maniobro
instalados, a fin de poder realizar en
empalme de la línea con aparatos, instrumentos de medición o señales.
Los bornes sirven también paro realizar
pruebas y ensayos, o comprobar el estado
de funcionamiento de los diversos circuitos instalados. Para ello es necesario que
cada borne lleve un distintivo cloro ( número o letra ) que coincida con el de los
esquemas eléctricos.
Número de clave
TIPOS
Entre la gran variedad de borneras que se fabrican, se ilustran algunas en los grabados
inferiores. Coda bornera está fabricada para satisfacer el asegurado de cierto número
de conductores, de acuerdo al diámetro y la capacidad de carga en amperios.
BORNERA DE CAUCHO
VULCANIZADO
BORNERA PARA CLAVIJAS
BORNERA PARA CABLES
BORNERA DESMONTABLE
207
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA-PERÚ
.., E':CÁNICO 1.: MANTENIMm?J
BORNE RAS Y FIJACIÓN DE CABLEADO
e
)
~
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~!~m~~
A menudo, lo colocación fijo de conductores es inadecuado y dificultoso en equipos
eléctricos de talleres o en instalaciones de tableros, armarios y cojos con diversos
dispositivos eléctricos. Poro evitar este inconveniente, los conducciones deben ser
dispuestos en su reinstalación o reparación de modo que sean recombiobles e
inmediatamente visibles. Varios conductores independientementes pueden unirse en
manojos, por medios auxiliares, o ser llevados o través de dispositivos canalizodores
( canaletos o tubos ) .
Formas de agrupar conductores
Medios auxiliares
••
Con amorres o piolo
Piolo de ligadura y tubo aislante
Cinto met61ico flexible y aislado
1111111111 Id 11111111 1
Con amorras o cinto
Cinto de pl6stico con muescas
ASEGURADO DE CONDUCTORES
CON MEDIOS AUXILIARES
CONDUCTORES AGRUPADOS
ASEGURADOS Y EMBORNADOS
208
,
TECNOLOGfA ESPEC(RCA :
LIMA-PERÚ
"'
~cANICO DE MANlEIINENT~
~~--~-s_o_L_o_A_o_u_M
__v_e_L_e_s_T_~_~_o__~.~-m~)~
la soldadura es un proceso que requiere
preparativos previos antes de cado ejecución.
Lo conducción del color en trabajos de
soldadura es de gran importancia.
lo elección del cautín depende principalmente del trabajo a realizar y de los
materiales o emplear, según espesor.
:::: :::
Por principio, el coutín debe contraerse
estañado para impedir la oxidación de lo
punta y facilitar el soldado.
El calentamiento puede ser directo ( soplete )
o indirecto ( eléctrico ).
El estañado consiste en recubrir la superficie de uno pieza con una delgada capa
de estaña ( metal de aportación ), de
manera indisoluble y brillante.
APLICACIÓN
lo soldadura por puntos , como se da el
coso en los term inoles de oreja, consiste
en efectuar soldaduras pequeñas, en el
curso de las cuales lo unión a soldar
alcanzo lo temperatura de trabajo conveniente por contacto muy breve con el
cautín.
Lo soldadura de estaño en formo de alambre tiene por derttro un olmo de resino (no
ácido ), con función desoxidante , que es
recomendable para trabajos de soldadura en empalmes y conexiones eléctricos.
209
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
"
~M:O IHW419MNT~
e
TERMINALES PARA CONDUCTORES
Jr:--::1
~~-------------------~~ •.m ~ ~
Son piezas metálicos que se colocan en los extremos de los conductores con el fin de
lograr uno bueno conexión eléctrico en los bornes de un accesorio o aparato.
Constitución
Los terminales son construidos generalmente de cobre, bronce, latón o plomo. Algunos vienen estañados poro protegerlos
contra lo oxidación y facilitar lo soldadura.
Los terminales están constituidos por un solo cuerpo, en el que
se distinguen dos portes : El manguito, donde se introduce el
conductor, y el ojal, con el que se efectúo lo conexión al borne
del aparato (Figuro 1 ).
El manguito puede ser abierto ( Figuro 2 ), cerrado ( Figuro 3 )
o con uno pieza otornilloble ( Figuro A ).
El ojal puede ser cerrado o abierto ( Figuro 5 )
Ojal
manguito abierto
Figura l
Figura 2
manguito cerrado
Figuro 3
Figuro 4
Lengüetas mochos
Figura 5
Figura 6
210
r
TECNOLOG(A ESPEC(FICA :
LIMA-PERÚ
~ ~CÁNICO DE MANTENIMm~
TERMINALES PARA CONOU_(:TORES
( REF.KTE
86
)8
CONSTRUCCIÓN
Los terminales se fabrican por los procesos de moldeado o estampado.
TIPOS
los terminales se pueden clasificar, por lo formo en que se unen a los extremos de los
conductores, en :
Terminales soldados
Term inoles o presión
Termino/es solcJocJos :
Son los que se fijan al conductor con soldadura de estaño.
En instalaciones eléctricos y bobinados se utilizan, generalmente, terminales
soldados. Estos puede tener el manguito cerrado ( Figuro 3 ) o abierto ( Figuro 2 ).
En las instalaciones de automóviles existe gran variedad de terminales soldados
que varían en su forma de acuerdo con los elementos o conectar.
En la figura 6 se muestran diferentes tipos de terminales que se fijan o los
aparatos por medio de tornillos o un enchufe.
Dentro de los sistemas por enchufe existen terminales macho y hembra, que
sirven para unir conductores ( Figuro 7 ).
Tipo banderita
Tipo recto
Figuro 7
211
TECNOLOG(A ESPEC(RCA :
LIMA- PERÚ
TERMINALES PARA CONDUCTORES
""
~CÁNICO 01: MANltNIMIENT~
e
J
~
~---------------------~ !~m 86 ~
Terminales a presión :
Son los que se sujetan o los conductores
por medio de tornillos ( Figuro 4 ) o por
aplastamiento del manguito (Figuro 8}.
El aplastamiento del manguito se realiza con un alicate especial ( Figuro 9 }.
Estos terminales se emplean en todos los
tipos de instalaciones y permiten realizar los conexiones con mayor rapidez.
Figuro 8
Terminales paro baterías :
Son terminales especiales poro conexiones permanentes de lo botería o lo
instalación del automóvil.
Se fabrican de plomo o bronce. los conductores pueden ser fijados a los
terminales por soldadura ( Figuro 1O) o por apriete ( Figuro 11 ).
El conjunto se conecta o lo botería apretando el tornillo de fijación.
Figuro 1O
Figuro 11
OBSERVACIÓN
Poro evitar oxidación y deterioros, los terminales de lo botería se preservan
con una copa de vaselina industrial.
212
~CÁNICO Of MANTmiM~
TECNOLOG(A ESPECfACA :
e
TERMINALES PARA CONDUCTORES
LIMA- PERÚ '-.......__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ____,JREF. HTE
J6
~
86
Pinzas de cocodrilo :
Son terminales que tienen la forma de tenacillas, de boca dentada y mantenida
cerrada por un resorte.
Soldadas o fijadas a presión en el extremo de un conductor eléctrico, permiten
conectar rápidamente con otro y/o separarlo instantáneamente del mismo
para romper el contacto.
La pinza que se muestra en lo figuro 12 se emplea en los cargadores de
boterías y la indicada en la figura 1 3 se utiliza para la conexión de
instrumentos.
Figura 13
Figura 12
213
214
215
~CÑliCO DE MANIDIIMENT~
TECNOLOGfA ESPEC(ACA :
INTERRUPTOR ROTATIVO TIPO O ·1
LIMA- PERÚ
~-----v_F_u_N_c_•o_N_~
__•e_N_T_o_____~(~m ~)~
Son interruptores pequeños de levas, de accionamiento manual. Se construyen paro una
frecuencia de maniobra de miles de veces. Su
capacidad de interrupción o ruptura es la
que determina la capacidad del interruptor a
seleccionarse.
las pequeñas fuerzas mecánicas y el contacto a presión, por intermedio de piezas de
plata, don por resultado un desgaste reducido y elevada duración de las piezas de
contacto. En el eje de accionamiento existen
discos tipo levo, resistentes al desgaste, que
alzan y bajan los puentes de contacto.
Con discos de levo (*) de distinto modelo se
puede componer los programas de maniobra
que se desee. los piezas de contacto y los
discos de levo se hallan en cámaras de
material aislante, resistente a la formación
de arcos eléctricos. Cada cámara tiene dos
órganos de maniobra, aislados uno al otro.
Se pueden ubicar en fila hasta 12 cámaras.
Y, asimismo, acoplar dos interruptores con
una empuñadura común.
Interruptor o levas
de palanca
_/'
~/
Conmutador de levas poro
control de 2 velocidades
Combinado varios cámaras con los discos de
levo correspondientes se pueden obtener
muchas combinaciones de operación. Por
ejemplo, en forma de selector para instrumentos de medición eléctrica, con conmutador inversor, conmutador estrella- triángulo,
conmutador especiales ( tipo Dahlander ) o
cualquier otra combinación requerida.
( * ) Pieza que gira alrededor de un punto que
no es su centro.
Conmutador de voltímetro
poro tablero
Interruptor conmutador - inversor
Conmutador poro
arranque Y - L\
216
~ ~ [( WMTENNmO)
TECNOLOGÍA ESPECÍRCA :
LIMA-PERÚ
INTERRUPTOR ROTATIVO TIPO O ·1
Y FUNCIONAMIENTO
( REF.HTE
88
)8
El interruptor rotativo tiene dos posiciones de funcionamiento : Conectado ( 1 ) y
desconectado ( O ) .
- Poro lo conexión del interruptor es necesario que los conductores sean conectados o
los bornes de entrado y solido del mismo. En \o figuro adjunto se observo los bornes
de entrado de los foses : R - S - T y los bornes de solido poro el motor : U - Z; V - X;
W- Y.
R
U-Z
S
V-X
T
w- y
/
R
-Poro facilitar lo interrupción del funcionamiento del interruptor se emplea el
símbolo multifilor con letras, indicando
codo borne de conexión, el símbolo del
eje del interruptor y los contactos.
T o
r----,-.,
u. z 11
S
V- X 1
T
Símbolo del eje de
accionamiento
manual
t
W- y'
o
o
1
1
1
1
t
1
1
1
1
7-\~--:
Bornes
217
Contactos
TECNOLOGfA ESPECfRCA :
"
~cANICO DE MANID41MIENT~
INTERRUPTOR ROTATIVO TIPO O -1
LIMA- PERÚ _ _ _ _ _v_F_u_N_c_l_o_N_~_I_E_N_T_o_ _ _ _~~G~m
~J~
- El funcionamiento del interruptor rotativo se muestro en 4 etapas :
1" etapa
Posición CERO ( O ) desconectado
2 2 etapa
Instante en que se conecto el interruptor
2
3 etapa
4
2
Posición UNO ( 1 ) conectado
etapa
Instante en que se desconecto el interruptor
12 etapa- El interruptor está en posición cero, desconectado :
V- X 1
o
-----i~-oo
- En lo posición cero, desconectado,
los bornes de entrado R - S - T están
con tensión. Como los contactos están abiertos, no hoy continuidad. En
consecuencia, no hoy poso de corriente entre los bornes de solido y
los bornes del motor.
1
T
2 2 etapa- Instante en que se conecto el interruptor :
1
- Al girar o lo posición 1 ( conectado ),
los contactos móviles se encuentran
con los fijos poro permitir que los
foses R- S- T tengan continuidad.
o
R r----,--,
~
~
~11
L ___
S
- En este instante el motor empiezo o
funcionar y lo corriente eléctrico va
aumentando, hasta llegar o su valor
máximo de arranque ( 5 veces lo
corriente nominal ). Los contactos
deben soportar este valor sin que se
quemen.
.J _ _j
218
r
TECNOLOGfA ESPECfACA :
LIMA-PERÚ
INTERRUPTOR ROTATIVO TIPO O ·1
Y FUNCIONAMIENTO
~ ~cANICO DE MANJtNIMIENT~
( REF.Hll
88
)8
Por ejemplo, si lo corriente nominal del motor de un máquina es de 1OA, en
el instante del arranque lo corriente será de aproximadamente 50A ( 5 In
• 5 x 1 OA ). El interruptor debe soportar esto sobrecargo por algunos
instantes.
3 2 etapa -El interruptor está en la posición 1, conectado :
l
o
R r----,--,
~
S '
~
~11
L ___
- Con el interruptor en la postcton 1,
conectado, el motor está en funcionamiento normal y la corriente va disminuyendo hasta llegar a su valor no minol. El interruptor puede estar conectado durante mucho tiempo.
.J_.J
.4 2 etapa- Instante en que se desconecta el interruptor :
r o
- Poro desconectar el motor se gira la
palanca del interruptor o lo posición O
( desconectado ); el eje gira y los
contactos empiezan a abrirse. En este
instante el arco eléctrico empieza a
desarrollarse.
R r----r-,
u- z 11 o 1
---.r---o
1
S
0
V- X 1
T
0
1
1
- Los resortes, los rodillos y las levas
obligan o los contactos o abrirse rápidamente para no dar tiempo a que el
arco dañe las pastillas de los contactos.
w.v:L ____
o
1 1
L.J
219
~ICO DE MANIENIMIENT~
TECNOLOGfA ESPECfRCA :
LIMA- PERÚ
e
FUNCIÓN DEL MOTOR
)~
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~-~ ~ ~
Los fundamentos o bases poro los máquinas eléctricos deben realizarse con lo
autorización de uno firmo constructora. Lo colocación de lo máquina se hoce sobre
concreto simple, o bien sobre concreto estructural. Máquinas o grupos más pequeños
(compresoras, motobombos ) van fijado sobre bases metálicos, y éstos, o su vez, sobre
base de concreto.
Lo trepidación de la máquina se amortiguo ( también el ruido ) utilizando asientos elásticos, en los que se aprovecha
materiales como el vibroche, fieltro, corcho o topes de caucho armado.
Poro el amortiguamiento, según los exigencias de las vibraciones, se emplean
amortiguadores con muelles de acero, juegos de resortes o aisladores de suspensión.
FORMA DE AMORTIGUAMIENTO PARA
LA ELIMINACIÓN DE VIBRACIONES
NIVELACIÓN
Generalmente, los máquinas eléctricos se
fabrican paro funcionar con el eje horizontal. A menudo se fijan sobre carriles
tensores que facilitan el ajuste de lo tensión de acoplamiento. Poro obtener la
posición exactamente horizontal se coloco el nivel, que sirve poro el control,
sobre la superficie trabajado de los carriles, con el objeto de centrar la burbuja de
aire del tubo que lleva el nivel, y por
medio de cuños o loinas introducidos debajo de lo base se debe nivelar en lo
dirección longitudinal y transversal.
c:errllee a.neor..
•~tillo de le pl1t1 del motor
Cll~
fundMtento cM homligón
NIVELACIÓN DE lOS CARRILES TENSORES
EN LOS ACCIONAMIENTOS POR CORREA
Lo nivelación y alineamiento de grupos de
máquinas, directamente acoplados, se
efectúo del modo reproducido en el grabado de la derecho.
ALINEADO Y NIIVELADO EN MÁQUINAS
DE ACOPLAMIENTO DIRECTO POR El
MÉTODO DEL CENTRADO DE PUNTAS
NIVELACIÓN PRÁCTICA
220
r
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
FUNCIÓN DEL MOTOR
"'
~ICO DE MANTENIMIENT~
e
J
~
~~-------------------,J~m 89 ~
ALINEAMIENTO
Al ser transportado el motor hasta su
ubicación de montaje ( mediante un tecle,
polines o carrito transportador ), se tendrá cuidado de soportar por el cáncamo
que, paro este efecto, lleva en la porte
superior, procurando evitar movimientos
bruscos al efectuar el desplazamiento.
luego de situado el motor en el punto de
montaje y nivelado, se procede a su
alineamiento con la máquina a la que
debe acoplarse. Si el alineado es por
polea plana o por polea en V tendrá un
procedimiento diferente al del acoplamiento directo.
Motor transportado por polines
Para realizar un alineamiento adecuado,
el grupo ( motor máquina } debe estar
acoplado, centrado y nivelado. Y las
tuercas de los pernos de anclaje algo
flojos para permitir los movimientos requeridos.
En el alineado final, los ejes de las poleas
deben quedar paralelos. Y los caros externas de las poleas, por lo tanto, deben
quedar alineadas. Pudiéndose comprobar esto posición con el auxilio de una
piolo tensada o una regla.
Alineado de poleos : El paralelismo
de los ejes está garantizado si los
puntos A, B, C y D están situados en
uno recto
Grupo Moto-Máquina
alineado y nivelado
lo fuerzo de deflexíón recomendado
poro correos en " V " de acoplomiento, no debe exceder de l/64"
( 0,4 mm ) por pulgada de tramo
221
"
TECNOLOG(A ESPEC(RCA :
LIMA- PERÚ
TUBO CONDUIT, CLASIFICACIÓN E
INSTALACIÓN
~ICO DE t.WlTENIMIENT~
(REF.HTE 9o
)8
Es un tipo de tubo que permite aislar y proteger, en un interior, conductores aislados.
Su empleo requiere el método de colocación de conductores utilizados en plantas de
tamaño medio y pequeño. Es adecuado poro ser utilizado dentro de las paredes de
mampostería y en instalaciones visibles, asegurándolos con abrazaderas de uno o dos
orejas.
El tubo conduit es siempre colocado primero y los conductores son arrastrados a
través de éste, según longitudes continuos. Cualquier empalme debe hacerse
en el interior de las cajas de solido o de
unión, nunca en el interior de lo tubería.
Tubo Conduit liviano
En lo instalación con tubería se puede
utilizar dos tipos de tubo conduit galvanizado : Tubo liviano y tubo pesado.
Tubo Conduit pesado
a. Tubo liviano
Es un tubo de hierro dulce y de paredes delgados. Se construyen en tamaños standor,
con un diámetro interior que varío de 1 /2" o 6" por pies de longitud ( 1,27 cm o
15,24 cm por 3 m ), y roscado en ambos extremos.
b. Tubo pesado
Es un tubo de hierro galvanizado, de pared grueso y sin costura, que facilito el
halado y no estropeo el aislamiento de los conductores.
Se construyen en tamaños que varían de 1 /2" a 6" de diámetro interior por 1 O pies
de largo y roscado en ambos extremos.
Otro tipo de tubo que merece especial atención es el denominado tubo anillado
Greenfield o flexible. Se compone de una sucesión de anillos que le permite ser flexibles;
sin embargo, tiene un interior liso que facilita la introducción y el deslizamiento de los
conductores. Se utilizo en vez del tubo rígido poro algunas curvas; también es útil e
insustituible para los llegados o los motores eléctricos.
Preparado del tubo flexible
Forma correcto de cortar
Protegiendo conductores
222
Aseguro ndo conector
TECNOLOGfA ESPECfRCA :
LIMA- PERÚ
"'
TUBO CONDUIT, CLASIFICACIÓN E
INSTALACIÓN
~ICO DE MANTENIMENT~
( REF.KTE
90
JG
El tubo flexible es empleado en talleres y fábricas dado su resistencia mecánico o lo
presión así como o los cambios climatológicos; se complemento con acoples, uniones
y conectores especiales que se atornillan o presión, por un lodo, y se roscan por el
opuesto.
e ontratuerca
Grampa de dos orejas
Caja de salida
HERRAMIENTAS Y TRABAJOS EN TUBO CONDUIT
PRENSAS PARA TUBO
Hoy dos tipos de prensas poro lo sujeción del tubo :
1 . Prenso normal
2. Prenso tipo cadena
Poro asegurar el tubo se levanto el tope
de cierre o lo cadena de la prensa.
Ambos se pueden fijar sobre un trípode
o banco paro darle estabilidad.
CORTE DEL TUBO CONDUIT
Lo herramienta más empleado poro cortar tubos es el arco de sierra.
Los hojas de sierra deben tener dientes
muy pequeños. Se acostumbra reconocerlos por el número de dientes que
tienen por pulgada. Los más empleadas
son los de 24 o 3 2 dientes por pulgada.
Los tubos se pueden cortar también usando lo cortadora de tubos de tres cuchillas de disco.
Cortadora de discos poro tubo
223
,
TECNOLOG{A ESPEC{RCA :
" (ÑECÁNICO 01: MAN1ENIMIENT0
TUBO CONDUIT, CLASIFICACIÓN E
INSTALACIÓN
~~-----------------~·~.moo)~
LIMA- PERÚ
ESCARIADOR CÓNICO
Se compone de estrías rectas o en espiral y
sirve para sacar las rebabas que se forman
en el interior del tubo al cortarse. Al elimi·
nar las rebabas se evita que éstas corten el
aislamiento al pasar los conductores.
Empleo del escariador cónico
TERRAJA
Es la herramienta utilizada para hacer el
roscado de los tubos.
Se compone de una parte cortante de
acero denominada dado, provista de dien·
tes de la misma forma de la rosca a
realizarse y de un par de manivelas que
sirven para aplicar al fuerza al ejecutar
el roscado.
En la unión de tubos conduit se emplean
uniones galvanizados y la llave para
tubos. Otro tanto se hace cuando se asegura la caja con conectores y contratuercas,
empleando la llave en "
Roscado de tubos conduit
e ".
Empleo de lo llave regulable
poro tubo
Forma de asegurar tubería
224
r
~ (r.t=cANICO DE MANTENIMIENT~
TECNOLOGfA ESPEC(FICA :
LIMA- PERÚ
\.
TUBO CONDUIT, CLASIFICACIÓN E
INSTALACIÓN
(REF.HTE
90
)8
CURVADORA DEL TUBO CONDUIT
Cuando se troto de cambiar lo dirección del tubo conduit en instalaciones eléctricos,
se procede o curvorlo em pleon do curvodoros manuales o hidráulicos. También se puede
simplificar lo operación con lo adquisición, en el mercado, de curvos reparados,
denominados comúnmente codos.
CURVADORA MANUAL
Denominado en "T" tiene un cabezal de
acero fundido, el que tiene enroscado un
mongo de hierro de 1m.
Permite curvar y hacer zigzag con tubos
conduit galvanizados de 1 /2", 3/4" y
1".
Curvado manual de tubo Conduit
DOBLADORA HIDRÁULICA
Los tipos de dobladores hidráulicos dependen de su aplicación. Por ejemplo, el
de esta figura se usa para el doblado de
tubos galvanizados.
Lo motriz ( molde ) y lo distancia de los
bloques varío de acuerdo con la curvatura que se desea dar al tubo.
Curvadora hidráulica
CURVADO EN ZIG-ZAG
En las instalaciones visibles el tubo debe
quedar pegado a la pared. Para que el
tubo coincida con el orificio de entrada
de la cojo hay que practicarle un doble
curvado, como el de la figura.
Control del curvado
en Zig-Zag
Tubo curvado
en Zig-Zag
Tabla poro curvado de tubo conduit
Diámetro del tubo
Pulgadas
mm
1/2
3/4
1
1-114
1-1/2
2
2-1/2
12,7
19,1
25,4
31,7
38,1
50,8
63,5
Radio mínimo
de la curva
interior del
tubo en mm
100
130
150
200
250
300
360
Control del curvado
225
r
TECNOLOG{A ESPEC{RCA :
~cANICO DE MANIENIMIOO~
CIRCUITO DE ARRANQUE DE UN MOTOR
LIMA- PERÚ
~~m-IF_~_I_C_O_P_O_R_IN_T_E_R_R_u_~_o_R_R_O_T_A_T_w_o~~(~m ~)~
lo operocton del circuito de arranque de un motor trifásico se observo en los tres
esquemas multifilores siguientes. En codo uno de ellos se muestro lo posición de los
interruptores ( seccionador y rotativo ) y el recorrido de lo corriente o través de las
líneas R - S - T.
"
2 20 V • 60 Hz · 3- + 1_ N
#10AWG
S
T
Con lo red energizado en los líneas R
-S- T que transportan lo energía hasta
el interruptor seccionador ( a 1 ) está
ABIERTO o desconectado. En consecuencia, e/ motor no funcionará.
N
Interruptor
seccionador desconec todo
Interruptor
rotativo desconectado
El motor
no funciono
El operador acciona el interruptor.
2 20 V · 60 Hz . 3- + 1 N
"
fll 1 AWG
# IOMIIG
Cerrando el interruptor seccionador,
las líneas R - S - T continúan transportando la energía hasta los bornes de
entrada del interruptor rotativo.
La no continuidad del circuito aún persiste debido a que el interruptor rotativo se encuentra ABIERTO o desconectado. El motor no funcionará.
S
T
N
Interruptor
rotativodesconec todo
226
TECNOLOG(A ESPEC(FICA :
LIMA-PERÚ
CIRCUITO DE ARRANQUE DE UN MOTOR
TRIFÁSICO POR INTERRUPTOR ROTATIVO
220 V- 60 Hz- 3- + 1 N
11 1O AWG
S --------------~~----------T
N
1
L_-Interruptor
rotativo
conectado
......
-,-,
\1 o
"--..;.;....-+-di
1
1
1
1
---:-,ca '1
~ICO DE MANIDIIMIENT~
( REF.KTI
91
)8
Cerrando el interruptor rotativo, las
líneas R- S- T completarán el transporte de la energía hasta el motor o través
de sus contactos y bornes de solido. En
este coso el motor entrará en funcionamiento.
e;
Interruptor
seccionador
conectado
"
1
'
L_J_...J1
227
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
CÁLCULO DE RESISTENCIA DEL CONDUCTOR
LIMA- PERÚ
R
~CÁNICO DE MANTENIMIENT~
c~~~A
78
JB
Resistencia eléctrica
= X. A
R
Longitud del conductor
A
Sección del conductor
p
Resistencia específica
R = 1!__:_{
A
X
Conductibilidad eléctrica
X
= p1
DENSIDAD DE CORRIENTE
S
Densidad de corriente eléctrica
1
Corriente eléctrica
A
Sección del conductor
S =
1
A
EJEMPLO:
Un hilo de constantán ( Simbo/o: CuNi44, p = O, 49 n mm
m
2
), paro sensor de temperotu-
ro, tiene un diámetro de 0,3mm y uno longitud de 76m. Debe ser conectado o 16V. La
densidad de corriente no debe superar
O. 5 ~ . Hollar :
mm
2
228
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
~ ~cANteo DE MANTENIMIENT0
CÁLCULO DE RESISTENCIA DEL CONDUCTOR
o. Lo sección del material
b. Lo resistencia del conductor
c. Lo densidad real de corriente
SOLUCIÓN:
= O, 49 Q ':¡m ; d = O, 3 mm; l = 76m; U = 16V; S ~ O, 5 ~t
Dado : p
Hallar : A, R, S.
a) A
b) R
= d'.4 1t
=
y
e) 1 = U
R
0,0707 mm 2
=
=
o' 49 n mmm
16V
527Q
2
76m
0,0707 mm2
=
16V
527 L
= Q49m~. mm=
~7Q
2
m . O, 0707 mm
A = 0,0304 A
= 16V.
527 V
A
S =
~
------------------~~(:~ n)~
LIMA- PERÚ
1
A
=
A
O, 0304A
= 0,43 mm2
0,0707 mm 2
No debe sobrepasar lo densidad de corriente admisible.
229
r
CONOCIMIENTOS TECHOLÓOICOS APUCADOS :
~~rE~
ÚNEAS DE PUERZA DE UN CAMPO
Y FLUJO MAGNmco
UMA-PERÚ
(:gA
79
)8
ÚHEAS DE FUEIZA DE UH CAMI'O MAGHtnCO
En un imán existen campo de fuerza que se hoce visible con lo ayudo de limaduras de hierro
Si se co&oca la borro imantada debajo de un ho¡a de cortón de color blonco, y se esparcen
sobre 6f limaduras de hierro, se observará uno disposición sistemático ( conocido como
espectro magnético J de los partículas de hierro a lo largo de determinados lineas que
forman el campo mognétieo. lo moyoria de estos líneas porten de los campos polares
Todas ellos comienzan y terminan en el imón, luego observamos que ·
Los líneas de campos con polos del mismo signo o polaridad se rechazan, mientras que
los polos de signo contrario se unen por los líneas de fuerzo magnético da codo campo.
Espectro Magnético obtenidos con limaduras de hierro
APUCACIÓN
Si acercamos al imán de herradura un trozo de hierro y volvemos o estudiar el cuno de
los líneas magnéticos, veremos que éstos son conducidos dentro de él, anulando ef efecto
exterior. Precisamente, este principio es aplicado por imanes en el plato magnético de un
torno.
CIRCUITO 114AGNE TICO CEL PV.TO
CERRADO
o
1
J
,-,
,-'
1
\
l
: .., -"'1 \• '1 •f' -
"'
s:'f
?i
1~ l
'. 1 1 1
1
+~+4
11
t t
11
1
1
1
l
__
I .
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1
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•
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1
$
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1
1 11 1
1 1 1 1
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11 1 l
¡1
1
1~
1t
¡ \. _, .... J \ .... - " J
.....
..,..,
¡
1
\
1
Pt.ATO MAGNÉTr=O CE. iJN TORNO
_
¡
\
..
.,
i ' t
i
1
... ~-"'
APU(AC\ÓN CEL PQI .. CIPtO te AT IU.CC~H :N UW PLATO WAGNE TJCO
COH EL E~PlEO tE POTENTES l..,ANE~ PER.MANEHT ES
230
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
L(NEAS DE FUERZA DE UN CAMPO
Y FLUJO MAGNénCO
"'
~cANICO ~ MNmNNINT~
.J
REF.
( HCTA
~-------------------------------------------'
79
)8
FLUJO MAGNÉTICO
Las líneas de fuerza magnética constituyen el campo magnético, cuya manifestación, el poder de atracción del imán, será
más fuerte cuanto mayor seo el número de
líneas de fuerzo que lo atraviesan.
Considerando la sección del imán, nos
referimos al flu¡o magnético cuando expresamos lo cantidad de líneas magnéticos que posan o través de dicho sección.
FLUJO DE
POCAS LÍNEAS
OE FUERZA
El flujo se mide en moxwells y es, en
resumen, el número de líneas de fuerzo
que atraviesan uno superficie. Se le represento, por lo letra griego e (Phi : Léase f¡ ).
INTENSIDAD DEL CAMPO MAGNÉTICO
Si lo cantidad de líneas de fuerzo magnético que atravieso lo superficie de lo sección no es total sino sólo lo de un centímetro cuadrado, se estará hablando de la
SI 400 LÍNEAS DE FUERZA ATRAVIESAN UN A
1
SUPERFICIE DE 4cffl ES IGUAL A:
intensidad del campo.
400 maxwella
Lo intensidad del campo se mide en gauss
y es, en resumen, el número de líneas de
fuerzo que atravieso 1 cm 2 de uno superficie; se le represento por H.
l
AREA
2
SI 400 MAXWELLS ATRAVIESAN l. cm
tNTENSIDAD DE C AWPO ES ·.
400mw
.. 4 cmJ •
231
LA
100 QOUIS
1
r
LIMA-PERÚ
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
~ ~ rf WMTENNENT~
POLOS DE UN IMÁN, MAGNETISMO Y
CAMPO MAGN~TICO GIRATORIO
(:gA so )8
'
POLOS DE UN IMÁN
En el campo magnético terrestre se deter- ·
minan los polos de un imán. Al suspenderse uno borro imantada por un hilo, se
direcciono de norte o sur. lo mismo ocurre
con lo aguja imantado que aprovecho
esto propiedad y se emplea como brújula.
En imán de herradura también posee en su
extremos polos diferentes que se pueden
determinar con lo ayudo de uno aguja
imantada.
UN taMN su.!NDIDO
SE OltiENTA COMO UNA
BRc1Au
Si acercamos dos polos norte o sur, así
determinados, se rechazan. En cambio,
un polo norte y otro sur atraen, como se
observo en los dibujos.
FRACCIONAMIENTO DE UN IMÁN
,e<:
Cuando se fracciona un imán en~re polos
norte y sur, aparecen en los extremos que
han quedado libres dos nuevos polos
magnéticos.
los polos magnéticos aparecen siempre
por pares; no puede existir un polo aislado. Se puede seguir dividiendo el imán
hasta llegar a los llamados imanes elementoles, que se dirigen por imantación.
lo acción magnético quedo anulada en el
centro del imán y se concentra en los
polos.
(N
(N
r
A. CCIÓN DE DOS !MANES
Sl~
st} (N _c;;s1!)
@m~~(EE
IMÁN FRACCIONADO
A.CC:ON MA.GNÉT ICA A.NJ.JLAOA EN
LA UNIÓN DE DOS IMANES
232
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA-PERÚ
POLOS DE UN IMÁN, MAGNETISMO Y
CAMPO MAGNéTICO GIRATORIO
"
~ICO ~ WMENIMSIT~
(:~~A
so
)8
MAGNETISMO
ARTIFICIAL
NATURAL
Sus propiedades :
Un imán se conoce porque atrae el hierro;
por ejemplo, clavos. Lo propiedad de
atraer el hierro no está distribuido en
forma uniforme por todo el imán, sino que
se encuentra en los extremos ( Polos ).
El hierro atraído por un imán adquiere
ciertas propiedades magnéticos. Así, si
se introduce un imán dentro de cierto
cantidad de pequeños clavos de Fe, coda
uno de ellos depende uno del otro al
suspenderse el imán.
CLAVOS
METAl! S WO NAGN!T ICOS
Si se deshace el contacto con el imán,
desaparecen también los efectos magnéticos entre los clavos, casi por completo.
Sin embargo, se puede imantar uno aguja
o un destornillador si se desliza el extremo o polo de un imán, repetidos veces, a
lo largo del objeto. Así trotado, adquirirá
propiedades magnéticos capaces de
atraer a otros de poco peso. Al golpearlo
o calentarlo desaparece el magnetismo
artificalmente adquirido. Sólo objetos
metálicos que contengan hierro pueden
mognetizarse.
1
1
t
OESIMANT ANDO UN CLAVO
IMANT,AOO ARTIFrCIALMENTE
Existen imanes artificiales con aplicaciones diversos, en formo de borra rectangular o cilíndrica, de corono, herradura,
etc.
Poro conservar un imán de herradura es
conveniente cerrar con uno planchita de
hierro sus polos. El efecto magnético se
concentrará mejor.
IMÁN CE HERRAOUIU
233
11
•
~
,
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA-PERÚ
~ ~~wtmNN~
POLOS DE UN IMÁN, MAGftETISMO Y
CAMPO MAGN~TICO GIRATORIO
c~~A 80
JB
CAMPO MAGNÉTICO GIRATORIO
los corrientes alternos polifásicas ( trifásicos ) son utilizados por rozones de economía en ei transporte de energía eléctrico o
gran distancio. Pero, lo que es interesante
es que producen fácilmente compos magnéticos giratorios, aplicables o los motores osincrónicos.
Se trotará de ilustrar mejor el principio del
motor osincrónico de campo giratorio.
Sean tres bobinas A, B, C recorridas por
uno corriente trífósico ( figura superior
derecho ).
PRINCIPIO DEL .. OTOR
ASINCRÓNICO
Si colocamos uno aguja imantado en el punto central, esto aguja será arrostrado y
obligado o girar uno vuelto completa y así sucesivamente ( Figuro inferior }. El campo
obtenido es variable en dirección.
En resumen:
Todo cuerpo metálico móvil, alrededor de un eje situado en un campo giratorio, se pone
o girar en el sentido del campo. Este es el principio de los motores asincrónicos.
GiRO
CCMPLEiO
ARRAS:!:i!A:A POR
~R,
!S,
17",
DE
JNA AGU..iA
LAS
TRES
DES~ASADAS
234
~~AN:AcA
CORR!E"'4-ES
ENT~E SI
12.C 0
~townB~&T~
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
FUERZA, TRABAJO Y POTENCIA
.J
~----------------------------------------~
REF .
( HCTA
81)8
FUERZA
lo electricidad es una monifestoci6n de lo energía y más correctamente una FUERZA. Lo
física define el concepto de fuerza diciendo que "es todo cau•a capaz de producir o
modificar un movimiento •.
Un automóvil se pone en movimiento gracias al impulso que recibe del motor. De otro
forma permanecería en reposo.
El estado de reposo del outom6vil ( parado ) y el hecho de que se detenga cuando se
apaga el motor, sin aplicar el freno, se debe o la existencia de una fuerza : LA FUERZA
DE LA GRAVEDAD.
La GRAVEDAD es una fuerza que actúa sobre todos los cuerpos,
atrayéndolos hacia el centro de la Tierra.
El VALOR de esta fuerza es lo que llamamos peso y lo medimos en KILOGRAMOS. Así,
cuando decimos que un cuerpo pesa 50 kg estamos afirmando que dicho cuerpo es
atraído por la gravedad con una fuerzo de 50 kilogramos ( Figura 1).
h
235
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
FUERZA, TRABAJO Y POTENCIA
LIMA-PERÚ
~
~
~------------------------------------------
REF.
( ~n
81)8
Observe cómo se relaciona fuerza y peso y cómo, de esto relación, surge uno unidad
de medido : el kilogramo ( Figuro 2 ) .
De manero que todo peso implico lo existencia de uno fuena.
Posiblemente usted ha visto, en la T.V. o en el cine, cómo los astronautas en el espacio
pueden dar grandes saltos y manejar con gran facilidad objetos que en lo tierra serían
difíciles de maniobrar debido o su gran peso.
¿ Por qué cree usted que sucedo esto ?
lo respuesto correcto es que en el espacio lo fuerzo de gravedad NO EXISTE o es muy
pequeño.
TRABAJO
Fuerzo y trabajo, aunque distintos entre sí, son dos conceptos que setón íntimamente
ligados. Cuando efectuamos uno fuerzo, inmediatamente pensamos en el trabajo. pero,
no si-empre se realizo un trabajo cuando aplicamos uno fuerzo aplicado mueve o un
cuerpo.
El atleta que levanto los pesas de 150 kg por encimo de su cabezo, realizo un trabajo por
cuanto desplazo un peso de 150 kg en determinado espacio ( Figuro 3 ).
236
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
FUERZA, TRABAJO Y POTENCIA
LIMA- PERÚ
~[E~~
(. . ._:_~_A__s_1_)
Pero, mientras mantiene este peso INMÓVIL por encimo de su cabezo, aunque actúe la
fuerzo suficiente poro evitar que los pesos se vengan abajo, no existe un traba¡o.
Oiremos que el atleta realizo un esfuerzo, pero no un trabaio ( Figura 4 ).
Lo mismo sucede con un resorte tenso que no se mueve y que, por lo tanto, no produce
un trabajo ( Figuro 5 ). Cuando se suelto, produce un trabajo ( Figura 6 ).
237
§
,
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCAOOS :
"" ~cANteo~ MAHTENIMIENT~
REF.
81)8
HCTA
C
~'---------------------------------------~
FUERZA, TRABAJO Y POTENCIA
UMA-PERÚ
~
De ahí que : Trabajo •
Fuerzo x Espacio
T - F X E
T •
T •
150 kg x 2m
150 kgm ( kilográmetros )
El KILOGRÁMETRO es la unidad práctica de trabajo.
500 ~
Cuando el tractor hoya arrastrado 500kg a 1O metros de distancia, habrá realizado un
trabajo de 500 x 1O • 5 000 kgm
POTENCIA
Dos máquinas pueden ser aptas paro realizar el mismo trabajo; por ejemplo : si tuviera
que escoger entre dos grúas, ambos capaces de levantar 1 000 kilogramos, ¿ no
escogería usted lo que trabajara MÁS RÁPIDO y fuero de más fácil manejo ?
Desde el momento que usted consideró el TIEMPO como factor importante, entró en juego
el concepto de POTENCIA.
238
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
FUERZA, TRABAJO Y POTENCIA
LIMA-PERÚ
~ICO ~ MANTENIMENT0
("-_:~_~A_·__s_1_,)
Se llama POTENCIA al trabajo realizado en la unidad de tiempo.
La grúa que hace el trabajo más rápido tiene más potencia, porque desarrolla su
capacidad de trabajo en menos tiempo.
t
¡,
i
'
-1 000 t<g -
Lo potencio desarrollado por lo grúa seré 100 veces mayor o la desarrollado por el
hombre, suponiendo que el tiempo ( t) empleado para levantar el peso, a un metro del
suelo, sea igual en ambos casos.
239
8
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
FUERZA, TRABAJO Y POTENCIA
LIMA-PERÚ
~~ rH~NTENNen0
(:~~A
s1
)8
En mecánica, la unidad de potencia
es el kilográmetro sobre segundo ( kgmls )
500 J<2"1
Cuando el tractor haya arrastrado 500 kilogramos a 1O metros de distancia, en un tiempo
de 1O segundos, habrá desarrollado una potencia de 500 x 1O kgm ¡ s
10
Pm
=
T
t
240
,
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
~ ~ MANltNNIENT~
(.._:_~_~A__a_1_) §
FUERZA, TRABAJO Y POTENCIA
LIMA- PERÚ
"
\.
UNIDAD DE POTENCIA
La potencia es un valor relacionando con el
trabajo efectuado en función del tiempo.
La unidad inglesa de potencia es el caballo de fuerza, abreviado HP ( del inglés
Horse Power ), que es equivalente a 7 46W
( vatios ) .
Lo unidad mecánico normal de potencio es
el caballo de vapor ( CV ) y su magnitud
es de 75 kgfm/s ( * ).
Este valor es equivalente o 736W, luego
poro reducir W o HP o CV tendremos :
HP
-
CV •
Vatios
746
L
T
~1segundo
POTENCIA
~
y
Vatios
-n6
NOTA ( • ) En el sistema técnico, la unidad de fuerzo se denomina kilopondio y equivale o un kilogramo fuerzo ( kgf ) y lo unidad de potencio es el kilogramo
fuerza metro por segundo ( kgfm/s ).
PAR MOTOR
Se llama así a un sistema de dos fuerzas
iguales, paralelos y de sentido opuesto.
Para ilustrarlo mejor nos serviremos del
diagrama de lo derecha y de la siguiente
explicación :
Si entra dos puntos, A y B da uno palanca,
aplicamos dos fuerzas F y F', paralelos e
iguales y de sentido opuesto, lo palanca
girará alrededor de su centro. Diremos
que está sometido a un por ~e fuerzas que
es lo causo de su rotación.
F
El efecto del por motor es proporcional o
los fuerzas F y F' y al diámetro de lo
polea.
F'
El valor del par es igual al producto de lo
fuerzo F por el radio de lo poleo.
Por -
(j)
F
4
F . r
fi'(CTO
OIL
,._ !N LA
'0\.I:A ()( UN MOTOIIt
241
•
,
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
"'
~CÁNICO DE MANfENIMENT~
~
REF.
( HCTA
FENÓMENO DE INDUCCIÓN
LIMA- PERÚ
~
'--------------------------------------------------'
82)8
Poro or1g1nor uno tensión inducida es
necesario que el conductor inducido esté
colocado entre los polos de un imán y que
salga por uno u otro lado de estos. El
sentido de la corriente es el que determino
lo dirección en lo que el conductor se
desplazo, cortando líneas de fuerza.
Poro que se produzca uno corriente en el
circuito cerrado, del que formo parte el
conductor, es necesario que exista producción de una fuerza electromotriz ( Fem );
esto constituye la presión electrónica que
impulsa la corriente.
~/conductor en movimiento
cortando llheas de fuerza
EXPERIENCIA DE FARADA Y
La dirección de la desviación de la aguia del miliamperímetro ( mA) se pone como dato
de observación, en la tabla, por cado semioscilación:
OBSERVACIO.V
PROCEDIMJE.VTO
~------------------oc
El unducrnr
,
'f<!lll
por
LJ 1gu;a iel mA
,¡ 'Jmp•> .iPSdl' Jdt-lrJflfl'
E.
,,Jucror >sc:ia oor
La Jgu;a ui onA
;e 1esvra ·:.¡e ·r¡
'a :~qu•Pr lC•
Experiencto para demostrar el
fenómeno de 1nduccíón
REGLA DE LA MANO DERECHA
Si colocamos la mano derecha de modo
~ue las 1Íneas de campo entren oor :a
palmo de la mano y el pulgar extendido
nos indioue el sentido de movimiento :je/
conductor, :os demás dedos ncs señalar~ti ei ser"tico de :a :or·;el"1 1 e :::::ue: 'CJ ·::·::
cor ei :otiduc~or.
Noto:
Esta reglo considera. :omo ounto je oar¡ida, lo corriente corwencionai; esto es. :Ji
flujo de cargas positivas, ~ue es :~n~rar:c
o! t\uio de elec~rones, baio ,qs ~:smcs
condiciones físicos.
<egla .j~ ic mono derecha :1p1íc~do
JI ~r·ncí010 de ·Jn generador
242
,.
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
"' FICO hWI!EN~
FENÓMENO DE INDUCCIÓN
LIMA- PERÚ
DE
(._._:_~_~A__a_2_) §
EFECTOR MOTOR
Si se tomo uno bobino y se suspende de
cintos metálicos ( que al mismo tiempo
sirvan poro lo alimentación de corriente }
entre los polos de un imán de herradura
con un fuerte campo magnético, la bobina
será recorrido por uno corriente continua,
por lo cual se originan en ella también un
flujo magnético y se observará lo siguiente :
Giro en ángulo de la bobina
l. Uno bobino atravesada por una corriente eléctica recibe, en el campo de un imán,
un movimiento giratorio.
2. Lo dirección del movimiento rotativo depende del sentido de la corriente en la bobina
y del sentido del campo magnético.
Efecto motor por la acción del campo magnético
de un imán y del sentido de la corriente en el
conductor
243
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
INTERPRETACIÓN DE ESQUEMAS DE
ARRANQUE DE MOTORES ELéCTRICOS
LIMA- PERÚ
~ ~ rH~N~NNINT~
_=~-~_A__s_3~)
(....
Elaboración de esquemas de arranque de motores eléctricos.
Observe el esquema multifilor adjunto :
R
2ZOY-60Hz-3rv-1N #8AWG
S
T
1
N
#
T
S
12 AWG
R
Además, se do los siguientes características :
-
La red y el ramal son trifásicos a 4 hilos, la tensión nominal es 220V, la
frecuencia es 60 Hz, el Neutro ( N ) va a tener el interruptor seccionador
tri polar ( a 1 ) tiene tres fusibles de cartucho de 15A ( e 1 ).
Lo secuencio de lo elaboración del esquema anterior se indica en el esquema siguiente.
Paro ello es necesario incluir un interruptor rotativo tripolar O - 1, los conductores y un
motor eléctrico.
244
8
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
INTERPRETACIÓN DE ESQUEMAS DE
ARRANQUE DE MOTORES ELÉCTRICOS
LIMA- PERÚ
~~~~
(~:-~_~A__s_3...,)
Observe que el interruptor rotativo sólo
funciono cuando el interruptor seccionador ( o ) está conectado, y que se puede
seguir lócilmente el recorrido de codo uno
de ios conductores poro verificar el funcionamiento del circuito.
Procure seguir, con lo punto de un lápiz,
el trazo que represento lo lineo " R ", por
ejemplo, y veo que realmente termino
donde está indicada la " R " en el motor.
#
R
8 AWG
S
T
N
- t_J .,
1
r--
--~¡
:T -r-f-t _,
T1 L_ 1
o
~--~--~
1
:
11
1-' uz
1~+--;s
1'
---1f---'J
1
v.x
~---+---,
1:
i
t
1
:;.
1
1
15A
¡
¡
:
1
j
....-1 WY
.
i
L._ L _ _j
1
R
~
01
1
!
#:
12 AWG
245
8
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
~ ~c.\NICO DE MANTENIMENT~
COMPORTAMIENTO EN ACCIDENTES ELÉCTRICOS
LIMA- PERÚ
e
REF.
_HCTA
84
~
)~
Al trabajar en instalaciones eléctricas pueden producirse occidentes a pesar de todas los
medidas y normas de seguridad. En este caso es imprescindible una ayudo rápido, pues
los efectos de una corriente eléctrica de duración prolongada pueden ser desastrosos. En
cuanto nos ocupemos concienzudamente de los pocas reglas de comportamiento,
estaremos en disposición de prestar una ayudo cuando los circunstancias lo requieran.
Precisamente, en los accidentes eléctricos un comportamiento incorrecto puede poner en
peligro al lesionado, pero, también al que pretende ayudar.
Estos consejos no deben tomarse como sustitutos de un cursillo de primeros auxilios, sino
simplemente como primera ayuda para cualquiera.
Primera ayuda poro cualquiera
Seguramente nos quedaremos con la impresión de que estos consejos son incompletos y
que querremos hacer más. Sin embargo, esto es posible después de seguir un cursillo
como el ofrecido por la Cruz Roja u otras organizaciones.
1. Desconectar lo corriente
2. Alejar al accidentado de
lo zona de peligro
3.
Llamar al médico
..---------1 4. Determinar los lesiones
4. 1 Poro cardiaco o respiratorio
4.0 Respiración y circulación en
funcionamiento, no hoy shock
5. 1 Realizar lo respiración
artificial y /o masaje cardiaco
5.0 Colocar al accidentado
2. Alejar al accidentado de la
zona de peligro
6.0 Hocer examinar al
accidentado por un médico
sobre un costado
246
4.2
Shock
5.2 Colocar al accidentado en
posición de shock
6.2 Disponer de un transporte
a un hospital
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
..,
COMPORTAMIENTO EN ACCIDENTES ELéCTRICOS
LIMA- PERÚ
.._
~ ~ r.wmN~
( REF.
_HCTA
~
S4
)~
EXPLICACIÓN DE LAS NORMAS CITADAS
1.
Desconectar lo corriente
Seguro que todos intentarán, en primer lugar, desconectar lo corriente, pero, resulto que
o veces esto no es posible con lo rapidez requerido porque el accidentado bloquea el
comino hacia el interruptor o fusible. En este coso deberá intentarse llegar al interruptor
con un objeto aislante ( Por ejemplo un polo de modero ) .
iESPERE!
¿está seguro
que nadie
corre peligro?
RIESGOS ELÉCTRICOS
Poner o salvo al accidentado únicamente con ganchos o borras de plástico o similares;
escoger un punto aislado.
2.
Ale¡or al accidentado de la zona de peligro
En coso de no haber podido desconectar la corriente, deberá procederse con especial
precaución paro no quedar amenazado uno mismo u otros. El que pretenda ayudar
deberá aislarse con respecto o tierra, lo que puede lograrse con montas o prendas de
vestir. Sólo entonces podrá moverse al accidentado. En ningún coso deberá tocársela
directamente, sino que deberá olejársele de lo zona de peligro por sus ropas o mediante
objetos aislantes. Si yo se hubiere desconectado la corriente, no deberán soltarse con
violencia los dedos contraídos. En cosos de dudo debe hacerlo el médico.
2. 1
Apagar el fuego
En los occidentes eléctricos se producen, con frecuencia, orcos voltaicos que
provocan incendios. Deberán opogorse con montos u objetos similares.
Precaución :
Sólo podrá emplearse agua cuando se haya desconectado lo corriente.
Los quemaduras del lesionado podrán enfriarse con aguo, pero, en ningún coso
con pomadas o polvos de talco.
247
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
COMPORTAMIENTO EN ACCIDENTES ELÉCTRICOS
LIMA- PERÚ
3.
~CÁNICO OE MANTENIMIENT~
(:~~A
Llamar al médico
Antes de pasar o otros medidos, deberá llamarse al médico o
uno ambulancia.
Pero, antes de su llegado deberán realizarse los siguientes
normas.
4.
Determinar las lesiones
Hoy que determinar si, además de los posibles lesiones
externos ( por ejemplo quemaduras, roturas ), existen dificultades o incluso paro cardiaco o de lo respiración .
.4. 7
Paro cardiaco o respiratorio
Poro respiratorio : Frente o lo boca y nariz se coloco
un espejo, si no se empaño existe un poro respiratorio. Otro posibilidad es colocar un trozo de papel
sobre lo boca y nariz del accidentado y observar si el
papel se mueve.
Paro cardiaco : Si los pupilos del accidentado no se
estrechan al incidir sobre ellos lo luz, existe un poro
cardiaco.
En ambos cosos deberán realizar los primeros auxilios personas preparadas o especializados. En el
primer coso se realizara lo respiración artificial y, en
el segundo, un masaje cardiaco. Es necesario darse
prisa, pues lo falta de oxígeno provoco que los células
del cerebro mueran al cabo de cuatro minutos.
Por ello, todo operario o técnico debería llevar un
cursillo de primeros auxilios son clases especiales de
reanimación del corazón y pulmones.
4.2
Shock
El pulso se acelero y debilito simultáneamente. El
accidentado siente y tiene la frente sudoroso.
Deberá colocórsele estirado sobre lo espalda y
levontórsele los piernas poro que lo sangre puedo
volver al cuerpo.
248
84
)8
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
"'
__COMPORTAMIENTO EN ACCIDENTES ELt:CTAICOS
LIMA- PERÚ
5.
Colocar al accidentado sobre un costado
El compañero que pretende ayudar ha comprobado yo que
lo respiración y lo circulación funcionan y que no existe
shock. Entonces, deberá colocar al accidentado sobre un
costado. Lo cabezo debe quedar ligeramente hacia atrás.
Además, deberá protegerse al accidentado del frío, humedad y calor excesivos.
6.
Hacer examinar al accidentado
En cualquier coso el lesionado deberá ser examinado por un
médico, yo que los lesiones internos pueden tener, en
determinados condiciones, efectos mortales al cabo de cierto tiempo. Como persona que quiere ayudar deberá encargarse en cumplir esto norma, aunque el propio accidentado
no lo creo necesario.
.]
c-.
.
\, ~..
ilij·. ::.,..
249
.
-.;. . ---~
l:t~~,~~·
~CÁNICO DE MANTENIMENT~
e:~~A
84
J
8
250
ORDEN DE EJECUCIÓN
01
02
03
04
05
06
07
08
09
HERRAMIENTAS 1 INSTRUMENTOS
Fije la tubería si fuera el caso
Fije el motor eléctrico
Haga el alambrado del circuito
Conecte el motor eléctrico
Conecte el interruptor inversor
Mida con megóhmetro y pruebe el funcionamiento
Mida potenc1a con voltfmetro y amperfmetro
Mida potencia con vatrmetro monofásico
Mida con el vatímetro y anote la lectura.
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
PZA.
-
CANT.
•
UMA-PERÚ
DENOMINACióN
NORMA 1 DIMENSIONES
Motor trifásico 3 HP, 220 V - 1750 rpm 60 Hz
Interruptor bipolar inversor 220 V-3 kW -1 DA
Conductor tipo TW Nº 14 AWG
Alicate universal, de corte y punta redonda
Cuchilla de electricista
Nivel metálico de burbuja
Amperfmetro C.A. O-SA portátil
Voltfmetro C.A., 0-300 V, tres rangos
Vatfmetro monofásico, 5/1 OA. 220 V
Resistor calefactor E-27
Lámparas incandescentes
Tuberfas y cables de conexiones
Pernos y tuercas.
MATERIAL
!
OBSERVACIONES
INSTALACIÓN DE MOTOR TRIFÁSICO CON
HT 17 EMAN REF.
I========IN=V=E=RS=O=R==D=E=G=IR=O=M=A=N=U=A=L======~ TIEMPO :
HOJA : 1 1 1
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
251
ESCALA:
1998
" ( t.ECÁNICO DE MANTENIMIENT0
OPERACIÓN :
LIMA- PERÚ
INSTALAR MOTOR TRIFÁSICO
CON INVERSOR MANUAL
0EF.HO
3738
Consiste en postctonar, fijar, alambrar y poner en funcionamiento un motor trifásico
conjuntamente con su inversor manual. Esta clase de instalación se utiliza en motores
trifásicos de 3 terminales.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1o Paso- Fije la tubería :
a. Haga los acoples necesarios
de tuberías y curvas respectivas (Figura 1 ).
---,
2° Paso- Fi¡e el interruptor inversor :
a. Asegure el inversor manual y
complete el acoplamiento de
la tubería que viene del interruptor principal y continúa
hasta el tubo flexible, terminando en la cojo del motor
( Figura 2 ).
Figuro 1
'-======='!!J ¡:
11
/"!'- =.-=--:.-:. -:: :-:_-_-: ::- ~ _-_ ~ :.:=-.:.:~;
3° Paso- Fije el motor eléctrico :
,,·1
11
11
¡l
a. Asegure el motor en su base,
ajustando los pernos siguiendo el orden : 1, 2, 3 y 4
(Figura 3 ).
11
,,
l¡
''\ \
,,
Figuro 2
,,
\\
'-\.'
'':...':..:·-. . . ~-"":_~-=-~
OBSERVACIÓN
Realice el alineado y nivelado
antes de asegurar el motor.
4° Paso- Hago el alambrado del circuito:
o. Pase tres conductores TW NQ
14 del interruptor al inversor
(Figuro 4 ).
Figuro 3
b. Pose tres conductores TW NQ
14 del inversor para alimentar
al motor.
OBSERVACIÓN
Para una mejor identificación de
los líneas, utilice conductores de
tres colores diferentes.
252
r
OPERACIÓN :
~ (t.t:rJ/jiCO DE MANTENIMIENT~
INSTALAR MOTOR TRIFÁSICO
LIMA- PERÚ
~~~~~c~o_N_I_N_v_e_R_s_o~R_M_A~N_u_A_L~~~~~ E~~ ~~~
5° Paso- Conecte el motor eléctrico :
o. Verifique los conductores que
se conectarán del inversor o
lo placa de bornes del motor,
según el esquema eléctrico.
b. Pele y emborne los conductores 2 con U, 4 con V y 6 con W
( Figura 5 ).
Figuro 4
6° Paso- Conecte el interruptor inversor :
a. Identifique los conductores.
b. Pele y emborne lo solido del
interruptor principal en los
bornes de entrado y los conductores que vienen del motor
(Figuro 5 ).
7° Poso- Mido con el megóhmetro :
a. Verifique el aislamiento de !o
instalación realizada entre
conductores y entre éstos y
tierra (Figuro 6 ).
Figura 5
Figura 6
253
r
.., c~DEMANT911MIENT
OPERACIÓN :
INSTALAR MOTOR TRIFÁSICO
LIMA- PERÚ
0
'~~~~c_o~N_I_N_v_e_R_s_o_R~M_A_N_u_A~L~~~~~ E~~ ~~~
8° Poso- Pruebe el funcionamiento :
---,.,~---:::.C ),,""
o. Coloque los fusibles de cartucho en el interruptor.
'~""-~f:::::..Z"l.L---..
b. Opere el inversor poro realizar la inversión de giro del
motor ( Figuro 7 ).
Giro o lo
izquierdo
, Pausa antes
de invertir
OBSERVACIÓN
- La inversión de giro se hará con
intervalos de tiempo.
Figuro 7
- Antes de invertir hago la pausa
necesaria.
254
.
Giro a la
derecho
,
.., (t.t:cANIOO ll: MANTINIM1ENT0
OPERACIÓN:
LIMA- PERÚ
MEDIR POTENCIA EN
CIRCUITOS MONOFÁSICOS
EEF.HO
3838
Consiste en efectuar mediciones de lo
potencio absorbido en circuitos eléctricos
resistivos monofásicos ( Figura 1 ). Lo
medición se realizo con el votímetro, midiéndose directamente la potencio consumido por un receptor. También se puede
efectuar e m pleondo el voltímetro y el
amperímetro.
Figuro 1
l
PROCESO DE EJECUCIÓN
CASO 1 - MEDICIÓN DE POTENCIA CON VOLTÍMETRO Y AMPERÍMETRO
EN CIRCUITO EN SERIE
1o Poso- Conecte las resistencias en serie:
o. Conecte previamente resistencias
de olambre poro lo medición
( Figura 2 ).
azov~
¡l
b. Fije los bornes para conectar el
amperímetro y el voltímetro.
2° Poso- Mida la potencia con voltímetro y
amperímetro :
Figuro 2
a. Conecte el amperímetro al circuito en serie.
b. Conecte el voltímetro al circuito en serie.
PRECAUCIÓN
Mantenga el interruptor general
abierto durante el conexionado.
c. Verifique las conexiones de
ambos instrumentos antes de
conector o la fuente.
255
LIMA- PERÚ
0
. ., e
MEcANKXl DE MANTENIMIENT
OPERACIÓN :
MEDIR POTENCIA EN
CIRCUITOS MONOFASICOS
'~~~~~~~~~~~~~~~~~~-~~~~ 3~~
d. Conecte o la fuente de 220V.
e. Efectúe lo lectura en ambos
instrumentos.
INSTR.
DE
ME DIC.
f. Anote en el cuadro los valores
VOl T.
E•
de las lecturas obtenidos ( Figura 3).
AMP.
OBSERVACIÓN
COMPROB.
lEY DE
WATT
Realice el cálculo de lo potencio
total ( P ) y pontencias parciales
para llenar el cuadro.
VALORES PARCIALES
VALOR
TOTAl
RECEPTOR 1
RECEPTOR 2
V
e, ..
V
87
=
V
'"'
A
i,.
A
i, =
A
p.
w
i,
= w
,,
e: = w
'81
Figura 3
CASO 11 - MEDICIÓN DE POTENCIA CON VOLTÍMETRO Y AMPERÍMETRO
EN CIRCUITO EN PARALELO
1o Paso- Conecte las resistencias en paralelo :
o. Acople en paralelo tres resistencias
de carbón ( Figuro 4 ).
b. Fije los bornes paro conector el
amperímetro y el voltímetro.
2° Poso- Mido la potencia con voltímetro y
amperímetro :
Figura 4
o. Conecte el amperímetro al circuito en paralelo.
INSTR.
DE
ME DIC.
b. Conecte el voltímetro al circuito en paralelo.
PRECAUCIÓN
Mantenga el interruptor general
abierto durante el conexionado.
VAlOR
TOTAl
VAlORES PARCIALES
RECEPTOR 1
RECEPTOR 2
VOLT.
E ..
V
e, =
V
e2 =
V
AMP.
1=
A
¡1 =
A
i, =
A
1
COMPROB.
lEY DE
p ..
w
w¡
1
i 1 • e\-=
WATT
1
Figura 5
256
e,"'
w
1
~ ~CÁNICO OE MANTEN~3
OPERACIÓN:
LIMA- PERÚ
MEDIR POTENCIA EN
CIRCUITOS MONOFÁSICOS
-' EEF.HO
--------------------------------------------
3838
e. Verifique los conexiones de ambos instrumentos, antes de conectar o lo fuente.
d. Conecte o lo fuente de 220V, cerrando el interruptor principal.
e. Efectúe lo lectura en ambos instrumentos.
f. Anote en el cuadro los valores de los lecturas obtenidos ( Figura 5 ) .
OBSERVACIÓN
- Realice el cálculo de la potencia total ( P) y potencias parciales poro llenar
el cuadro.
NOTA: lo medición de lo potencio se realizo con el voltímetro y amperímetro cuando
no se dispone de un vatímetro.
CASO 111- MEDICIÓN DE POTENCIA CON VATÍMETRO MONOFÁSICO
220V
1o Poso- Conecte los resistencias y lo lámparo en paralelo ( Figuro 6 ).
'\.¡
2° Paso- Conecte el vatímetro monofásico :
o. Hago los conexiones del instrumento al circuito (Figura 6 ).
PRECAUCIÓN
Mantengo el interruptor genero!
abierto durante el conexionado.
J
b. Verifique los conexiones del
votímetro antes de conectar a
la fuente.
Figuro 6
c. Conecte o lo fuente de 220V
cerrando el interruptor principal.
257
OPERACIÓN :
LIMA -PERÚ
MEDIA POTENCIA EN
CIRCUITOS MONOFASICOS
" ( KCÁNCO DE MANTENIMIENT0
~EF.HO
3838
3° Paso- Mido con el votímetro :
a. Posicione las clavijas insertos en lo indicación S y 2-2.
OBSERVACIÓN
Si lo desviación de lo aguja es
muy pequeño, retire los clavijas de 2 - 2 y coloque uno de
ellas en 1.
b. Efectúe lo lectura quitando
lo clavija S.
POTENCIA EN VATIOS • lndicoci6n de lo aguja x factor
OBSERVACIÓN
La indicación de la aguja, multiplicado por el factor, da el valor de la
potencia en vatios.
PRECAUCIÓN
Al introducir los clovi¡os gire en el sentido de los ogu¡os del re/o¡ con ligero
torsión. Al extraerlos invierto lo operación. No toque el interruptor invertidor sin
autorización del encargado.
258
"
TECNOLOGÍA ESPECfRCA :
LIMA- PERÚ
~CÁNICO DE MANltNIMIENT~
INTERRUPTOR INVERSOR ROTATIVO
( Definición-No mene la tu ra-Conexión-Funcionam iento )
'~~~~~~~~~~~~~~~-m~)~
El interruptor inversor es un dispositivo
eléctrico capaz de invertir el sentido de
rotación de un motor de inducción trifásico, sin que seo necesario alterar las conexiones en el motor o interruptor.
Desconectado
Tiene tres posiciones de conmutación :
o.
Desconectado ( O )
b.
Conectado a la derecha ( D )
c.
Conectado a la izquierda ( 1 )
PARTES
Al igual que el interruptor rotativo 0-1, el interruptor inversor tiene los elementos
siguientes :
Contactos móviles y fijos, resortes de presión de los contactos, bornes para conexión,
cuerpo aislante, eje y palanca de accionamiento, blindaje de apertura rápido.
Además, tiene los puentes fi¡os con cruzo-
miento en los bornes.
Puente fi¡o es un conductor conectado a
dos bornes y que permite el poso de la
corriente eléctrica de un borne o otro.
Actualmente, este tipo de interruptor manual se utiliza más que otros tipos. En
caso de desperfecto es posible re e m plazar fácilmente los contactos móviles.
259
~ ~cANICO DE IMNTENIMIENT~
TECNOLOGfA ESPEC(RCA :
LIMA- PERÚ
INTERRUPTOR INVERSOR ROTATIVO
( Definición-Nomenclatura -Conex1ón -Funcionamiento )
'-------------------~~~m~)~
CONEXIÓN DEL INTERRUPTOR INVERSOR
Poro lo conexión del interruptor en los posiciones mencionados, codo fabricante
adopta una indicación en relación con los bornes de entrada ( alimentación ) o salida
del interruptor hacia el motor.
En los dos figuras adjuntas, los bornes de entrado y salida del interruptor están
indicados con letras.
Bornes de
Entrado líneas
R - S- T
~~~"---
Bornes de
Solido
(U-V -W)
ETAPAS DE FUNCIONAMIENTO:
Las etapas de funcionamiento del interruptor inversor son las siguientes :
12 etapa
Posición ( O ) desconectado
2 2 etapa
Posición ( 1 ) conectado a la izquierda
3 2 etapa
Posición ( O ) desconectado
4 2 etapa
Posición ( ) ) conectado a la derecha
1º Etapa - El interruptor está en posición ( O ) desconectado
En esta posición ( O ) los bornes ( R- ST ) están bajo tensión y no hay continuidad en R-U, S-V y T-W; en consecuencia,
no hay paso de corriente a los bornes del
motor.
Contactos
260
o
TECNOLOGfA ESPECfRCA :
LIMA- PERÚ
~r.ANICO DE MANTENIMm~
"'
INTERRUPTOR INVERSOR ROTATIVO
( Definición -N omencl atura-Conexi ón -Funcionamiento )
(REF.HTE 92
2 2 Etapa - El interruptor está en posición ( 1 ) conectado a la izquierda
Al girar lo palanca hacia lo posición ( 1 )
conectado o lo izquierdo, tres de los
contactos móviles ( U-V-W ) se cierran o
las foses R- S- T, permitiendo lo continuidad de lo corriente.
En este instante el motor empiezo o funcionar, alcanzando su valor máximo de
arranque ( 5 x In aproximadamente ).
o
Contactos
Cerrados
Transcurrido el tiempo necesario del
arranque, el motor obtiene su velocidad
nominal y lo corriente eléctrico disminuye, alcanzando su valor no m inol.
1
~1
~
.._ -
-
-
O
TT
1
-
..l....l -
-
-
-·
3Q Etapa - El interruptor está en posición ( O) desconectado
Poro desconectar el motor lo palanca del
interruptor tomará lo posición ( O ) y los
contactos se obren, interrumpiendo lo
llegado de las líneas R - S - T al motor.
Cuando el motor es conectado en ciertos
tipos de máquinas, el rotor dejo de girar
rápidamente. Pero, en otros tipos el rotor
continúo girando por algún tiempo.
~-r::----
El operador, en este coso, debe esperar
que el rotor deje de girar poro invertir el
sentido de lo rotoc ión del motor.
~~ ¡¡ jl
o
o
T?
~1 ::~
Al estor girando el rotor en un sentido y
hacer uno inversión de giro, lo corriente
llego o superar 5 veces lo intensidad
nominal. Esto puede provocar uno sobrecargo en lo red, quemando así los fusibles
y perjudicando el funcionamiento de lo
máquina.
~
1
..... - -
261
11
11
-
-
..l....l -
-
-
-·
)8
~cANteo OE MANTENIMIENT~
TECNOLOGÍA ESPECÍRCA :
~
INTERRUPTOR INVERSOR ROTATIVO
LIMA- PERÚ
~--(_D_ef_in_ic_i_ón_-_N_o_m_en_c_la_tu_r_a-_c_o_ne_x_ió_n_-_Fu_n_c_io_n_am_i_e_nt_o_)_ _~~~m ~J~
4íl Etapa - El interruptor está en lo posición { D) conectado o lo derecho
o
Estando el interruptor en lo posición ( D),
conectado o lo derecho, se hoce uno inversión de líneas ( R - T ) poro los bornes del
motor (U -W ).
c¡-r
D
r - - - - ~ +- - - - -~
~1'
~1 jl
Esta inversión se obtiene a través de los
puentes fijos.
~1
~
~
El cambio de líneas hace que el motor
invierto el sentido de lo rotación.
L - - - - - _l_l-- -
262
:
1
-·
,
TECNOLOGrA ESPECrRCA :
~CÁNICO DE IMNTENIMIENT~
..,
~
INTERRUPTOR INVERSOR ROTATIVO
LIMA- PERÚ
~--(_D_ef_in_ic_i_ón_-_N_om_e_n_c_la_tu_ra_-_c_on_e_x_ió_n_-F_u_nc_io_n_a_m_ie_n_to_)_~~~~m ~ )~
FUNCIONAMIENTO DEL INTERRUPTOR INVERSOR A TRAVÉS DEL ESQUEMA ElÉCTRICO
El Operador acciona primero el interruptor seccionador
Estando lo red trifásico energizado en sus
líneas R - S- T y el interruptor seccionador
( a 1 } cerrado, se observo en el esquema
que los bornes de entrado del interruptor
inversor están sometidos a tensión. El motor continuará parado porque el interruptor
inversor está en posición ( O ) desconectodo. Por tonto, no habrá continuidad ya que
los contactos móviles y fijos no hacen contacto; en consecuencia, no habrá corriente
hacia los bornes de salida del motor.
R ------------~------------­
$ ------------~~----------­
T-----------+--t-...----N-+--------.....-+--t--+-------
El operador acciono el interruptor inversor en la posición conectado o /o izquierda
Con el interruptor seccionador conectado y
accionado el interruptor inversor para la
posición ( 1) de conectado a la izquierda, el
motor funciona porque el esquema muestra
la continuidad hacia los bornes de solido :El
borne de entrada R, a través de los contactos
fijos y móviles, cierra con el borne U de
solida hacia el motor; el borne de entrado S
cierra con el borne de salido V; y el borne de
entrado T cierra con el borne de salido W.
R
-
S
T
N
r - ~- - .... l
-:!:-
o
1
'
-- ,.- ~-i
o
1
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L_ ~ 1~_j1 li!l
l
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l~o1 ..
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~__.,j
+
263
V"~
3 ..
1
TECNOLOG(A ESPECÍFICA :
LIMA- PERÚ
"' E-=CÁNICO DE
MANTENIMENT~
INTERRUPTOR INVERSOR ROTATIVO
( Definición -Nomenclatura-Conexión-Funcionamiento )
~-------------~Em~J~
Cuando seo necesario invertir el sentido
de rotación del motor el operador debe
desconectar el interruptor inversor y esperar que aquél se pare.
,. _ _ _ _ _ _.,.._..._ _ _ _ __
S ------------~~--------­
T -----------~~-------
Al operador acciona el interruptor inversor
en la posición conectado a la derecho
Sin desconectar el interruptor seccionador ( a 1 ) se acciona el interruptor inversor poro la posición ( D ), conectado o la
derecha, el motor funciono girando poro
la derecha con las siguientes conexiones :
R - W, S- V y T-U
Observe que lo inversión ocurre en los
líneas R- T, o través de los puentes fijos.
Poro invertir el sentido de rotación de un
motor de inducción trifásico es suficiente
invertir dos líneas que alimenten el motor.
264
,
~ICO ~ MAHltNIMIENT~
TECNOLOG(A ESPEC(RCA :
INVERSIÓN DEL MOTOR TRIFÁSICO
LIMA-PERÚ
e
REF.HTE
El cambio de sentido de rotación en los motores trifásicos se realizo intercambiando dos
cualquiera de los líneas que los conectan. los
motores normales permiten de 20 a 80 cambios de sentido de giro por hora ( Menor
número de cambios en los motores grandes y
mayor número en los pequeños ).
93
)E)
CONEXIÓN
Si se excedde el número de cambios recomendados, los motores deberán construirse con
dimensiones mecánico eléctricos adecuadas.
INVERSIÓN DE GIRO EN LA PLACA
DE BORNES
los cambios bruscos de inversión de rotación,
en su velocidad máximo, originan sobrecargo
del motor y, por consiguiente, la ruptura del
fusible.
Generalmente los máquinas herramientas trabajan con cambios de sentido. Durante su
funcionamiento se emplea un inversor manual, que es, escenciolmente, un conmutador,
pudiendo utilizarse también interruptores
inversores a cuchillas y automáticos a
contoctores.
TRANSMISIÓN CON POLEA EN "V " PARA
MARCHA DIRECTA E INVERSA DE UN TORNO
U
V
Al
•otor
REPOSO
W
U
V
Al 1110tor
W
GrRo DERECHO
GIRO IZQUIERDO
INTERRUPTOR DE CUCHILLAS COMO INVERSOR DE GIRO
265
r
TECNOLOGfA ESPECfACA :
LIMA- PERÚ
~ ~CÁNICO DE MANTENIMIENT~
POLEAS, FAJAS Y
RELACIÓN DE VELOCIDADES
~-------------------~Em~J~
POLEAS
Son ruedos planos o acanalados que llevan montadas correas o fajos poro transmitir
movimiento de un eje a otro.
TIPOS
Entre los tipos de poleas de mayor aplicación, en los motores eléctricos, tenemos las :
o)
b)
Planos y
Trapezoidales o en " V "
POLEA PLANA
Polea plana
Se construyen de acero y dentro de la gran
variedad, poro su elección, deben tomarse
en cuenta las siguientes características :
1 . Servicio al que se destinará.
2. Si debe ser sólida o dividido
3. Especificación del diámetro correcto
4. Tipo adecuado de coro
5. Diámetro del agujero que alojará el eje del
PARTE S DE LA POLEA EN • V •
motor
6. Tipo de chaveta y prisionero o emplear.
POLEA EN "V"
Se construyen de aluminio o de acero prensado con cubos de fundición, con y sin perforación.
uso
Tienen uno, dos o más canales poro alojar los
correos, según se requiero.
En el grabado se puede apreciar uno poleo
con dos canales.
Lo poleo en " V." tiene formo acanalado poro
impedir que lo correo se salgo por la molo
alineación de los ejes. El contacto con lo
correo se realizo en los costados, dejando
espacio en lo porte interior y al fondo, para
una mejor ventilación.
266
LIMA- PERÚ
TECNOLOGÍA ESPECÍRCA :
~ICO DE MANTENIMIENT~
POLEAS, FAJAS Y
RELACIÓN DE VELOCIDADES
e
Rff.KTE
86
JB
CORREAS
denominados también fojas, son tiras largas, de espesores diversos y flexibles. Según
el uso pueden ser planos o trapezoidales y son los que establecen la unión entre dos
poleos, sobre las que se apoyan y hacen girar los ejes de los máquinas acoplados.
CORREA PLANA
Se construyen de cuero, balota, algodón
(Tejido compacto), caucho, etc.
Su empalme o unión s~ realizo por medio de
grapas remachados o empleando un pegomento especial.
Colocando
correa
plana
CORREAS EN " V "
También llamados trapezoidales, son correos
cerradas sobre sí mismos, como un cerco continuo y, por consiguiente, sin empalmes.
Se fabrican en diferentes dimensiones, o base
de caucho, fuertes cordones de algodón doble y lona tejida muy tupido y flexible. Esto
correas, poro su mejor rendimiento que los
planas, tienen mayor aplicación industrial.
Se coloca la foja primero en la
poleo de menor diámetro
PARTES DE LA CORREA EN " V "
2
los tamaños de los correos en " V " han sido
considerado en clasificaciones diversos y se
pueden ver en los catálogos de fabricantes.
1 Cordones de algodón
2 Caucho
3 lana tupida
usos
Su empleo varío según lo necesidad, desde
uno sola correo, poro fracción de HP, hasta
la transmisión por correas múltiples, poro
centenares de HP.
POlEAS Y CORREAS EN " V • MÚLTIPLES
267
r
"
TECNOLOGÍA ESPEC{RCA :
~CÁNICO DE MANTENIMIENT0
POLEAS, FAJAS Y
RELACIÓN DE VELOCIDADES
~--------------------~G~m~J~
LIMA- PERÚ
RELACIÓN DE VELOCIDADES
Lo relación de velocidades de dos poleos conectados está en razón inversa de sus
respectivos diámetros.
Si representamos con d al diámetro de lo poleo conductora; con D al diámetro de la
polea conducido ( enlazado por uno correa ); con n al número de revoluciones por
minuto ( rpm) de lo poleo conductora y, finalmente, con N al número de rpm de la polea
conducido, se tiene :
D. N = d. ni
Reemplazando se tiene :
o)
d -~
n
b)
D • _d_._n_
e)
n -
d)
N __d_._n_
N
D
Distancia entre ejes
Ejemplo:
Uno poleo motriz de diámetro d - 4" y n = 1 800 rpm, debe transmitir o uno polea
conducido ( D } uno velocidad de 1 200 rpm. Se deseo conocer el diámetro ( D ) que
debe tener lo poleo conducido.
Datos: d- 4",
n ... 1 800 rpm,
N = 1 200 rpm
Como se busco D empleamos lo fórmula expresado en ( b ), es decir D =
tendremos el diámetro buscado.
Solución
Respuesto
D•
d.n
N
y ob-
4 X 1 800
1 200
D • 6"
APLICACIÓN
El acople directo no permite obtener variaciones
de velocidades, sino sólo lo velocidad que dispone el motor eléctrico (coso de lo motobombo ).
En la transmisión por correos o fojas, se puede
aumentar o disminuir lo velocidad variando los
diámetros de los poleos.
T ombién se puede variar lo velocidad empleando correos y poleos en "V" automáticos, de uno
o más canales.
268
Poleas en " V " mútiples para el cambio
~ ~cANICO DE MANTENIMIENT~
TECNOLOGrA ESPECrFJCA :
EL TACÓMETRO
LIMA- PERÚ
~-------~-----~~m~)~
Se empleo poro medir lo velocidad cuando el motor se encuentro en pleno marcho.
El tacómetro mide instantáneamente el
número de revoluciones por minuto ( rpm }.
También puede hacerse la medición con
un cuenta revoluciones, que requiere de
un cronómetro poro contar el tiempo que
necesita en dar cierto número de revoluciones. Si se tomo la medición durante 60
segundos, obtendremos los rpm.
Cuentarevoluciones, requiere de cronómetro
Tanto los tocómetros como los cuento revoluciones tienen puntos ojustobles de
caucho y accesorios. Lo punto se apoya en
la abertura cónico que tiene, en su extremo, el eje del motor.
El accesorio en forma de disco sirve poro
medir lo velocidad lineal de poleos y volantes.
Existen tom bién tocómetros eléctricos que
operan mediante un generador eléctrico,
acoplado al eje del motor. Asimismo, se
fabrican tocómetros electrónicos.
Accesorios -
Tocómetro - Cronómetro
uso
Para medir lo velocidad correcto, el
tacómetro debe colocarse horizontalmente y nivelorse con el eje de lo máquina.
Debe usarse lo punta ajustable, adecuado y sin exagerar la presión al momento
de efectuar lo medición.
Tacómetro de precisión
Uso correcto del tacómetro
269
,
TECNOLOGÍA ESPECÍRCA :
"' (MECÁNICO DE
MANTENIMIENT~
~
EL VATfMETRO
LIMA- PERÚ
~~------------------~·~.m%)~
Es un instrumento que mide directamente lo potencio consumido por un receptor.
El votímetro es lo combinación de un amperímetro con un voltímetro.
En el instrumento hoy un conjunto fijo
compuesto de un arrollamiento ( hilo
grueso en serie ), recorrido por lo corriente que poso por el receptor y cuyo
potencio quiere medirse, y uno bobino
móvil de hilo muy fino que llevo uno
resistencia conectado en serie. Los dos
primeros bobinas de hilo grueso constituyen el circuito de intensidad, mientras
que lo de hilo fino constituye el circuito
de tensión.
Los votímetros se construyen poro corrientes y tensiones máximos. Por ejemplo : de 5 o 1O A y de 120 o 240 V.
Si lo corriente que poso por el receptor es
superior o lo corriente máximo admisible, el instrumento corre el riesgo de
averiarse. Por esto rozón, debe tenerse
en cuento no sólo la capacidad de la
tensión sino también la de lo corriente.
Electrodinámico, CA, Clase, Posición horizontal
Pruebo de aislamiento
Hoy que elegir el calibre de mayor alcance e ir bajando, gradualmente, hasta
encontrar el valor adecuado que facilite
lo lectura en el instrumento.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Bobina
omperimétrico
(Fijo)
N
Bobina
volti métrica
(MÓvil)
Esquema de conexión de un votímetro,
midiendo lo potencio de uno resistencia
270
r
TECNOLOGrA ESPECrACA :
-.,
~ICO DE IAANTENIMIENT~
EL VATfMETRO
LIMA- PERÚ
~
~~--------------------~~(~.m%)~
REPRESENTACIÓN SIMBÓLICA DEL VATÍMETRO
1. lo bobino voltimétrico se represento por un trozo delgado de varios vueltos ( Figuro 1 ) :
Figura 1
2.
lo bobino o m perimétrico por un trozo grueso con pocos vueltos ( Figuro 2 ) :
.....~~~~----Figuro 2
3. También se puede representar u va tí metro en las siguientes formas ( Figura 3 ) :
Figura 3
RECUERDE
La conexión de la bobina voltimétrica se hace mediante
los bornes peque1ios. mientras que fa de la bobina
amperimétrica a través de los bornes grandes.
Eiemplo:
Se requiere representar la conexión de un votímetro paro medir la potencio de un
receptor.
Tengo presente que esta representación es simplificada. No están dibujadas las bobinas
voltimétrica y omperimétrico, pero, se distinguen, como yo se dijo antes, porque los
bornes grandes son de la bobino amperimétrica y los pequeños de al bobina voltimétrica.
El esquema de conexión del vatímetro a lo resistencia es ( Figura A ) :
Bor o Y.
1~
Figuro .4
u
271
TECNOLOGfA ESPECfFICA :
"
~CÁNICO DE MANTENIMIENT~
EL VATfMETAO
LIMA- PERÚ
( REF.HTE
96
JB
CONEXIÓN DEL VATÍMETRO
Paro conector un votímetro se debe tener las mismos precauciones que poro conectar
un voltímetro o un amperímetro, o sea :
1. LA BOBINA VOLTIMÉTRICA debe conectarse en PARALELO con respecto al receptor,
al que se deseo medir la potencia.
2. LA BOBINA AMPERIMÉTRICA debe conectarse en SERIE con respecto al receptor,
al que se va a medir lo potencia.
3. Poro indicar lo conexión de un votímetro en un circuito, se podrá utilizar lo
representación ( figura 5 ).
w
1
1.1
Figura 5
RECUERDE
La bobina amperimétrica debe conectarse en SERIE
y la bobina voltimétrica en PARALELO
con respecto al receptor R.
LECTURA DEL VA TÍMETRO
Existen varios tipos de vatímetro que pueden ser :
De tablero, laboratorio, portátil, semiportótiles, de uno escalo, de varios escalos, etc.
272
r
TECNOLOGfA ESPEC(ACA :
"
~cANICO DE MANTENIMIENT~
~
EL VAT(METRO
LIMA- PERÚ
~~------------------~~-m ooJ~
Todo vatímetro consta de dos circuitos : Uno voltimétrico y otro amperimétrico. Es
indispensable que tenga en cuenta la capacidad de medición de cada uno de ellos, o sea
su calibre.
El vatímetro sencillo, utilizado en instalaciones eléctricas, consta de cuatro ( 4) bornes,
explicados anteriormente, y 2 calibres : El calibre de tensión y el de intensidad. Lo
lectura de este vatímetro es directa, o sea que la posición de la aguja señalo el valor
real.
Ejemplo:
Conector un vatímetro sencillo poro medir lo potencia de un horno eléctrico de 11 O
voltios y que consume 9A ( Figuro 6 ).
Figuro 6
Precauciones
•
Seleccione el vatímetro de tal forma que se ajuste a los valores de tensión e
intensidades que usted pretende medir.
•
Si el vatímetro a utilizar posee varios bornes poro varios calibres de tensión e
intensidad, utilice siempre los de mayor escala; luego, haga el cambio respectivo
hasta que la aguja se sitúe en el centro de la escala, aproximadamente.
•
Si en el momento de la lectura lo aguja no se mueve o se mueve en sentido contrario,
invierto la conexión de una de las dos bobinas.
Eiemplo : Invirtiendo lo conexión de lo bobino omperimétrico ( Figuro 7 ).
Figura 7
273
r
"
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
EL VAT(METRO
~CÁNICO OE MANlfNIMIENT~
e
LIMA- PERÚ
REF.HTE
96
JB
Invirtiendo la conexión de la bobina voltimétrico ( Figuro 8 ).
Figuro 8
MEDICIÓN DE LA POTENCIA CON El VATÍMETRO
Poro medir lo potencio de un aparato eléctrico, utilizando el votímetro, se debe seguir
estos pasos :
1. Tome el tablero donde. tiene circuitos.
2. Provéase de conductores de conexión, bombillos de 220 V- l 00 W,220 V- 200 W
y un vatímetro de escala máxima 1 000 W ( o de otras características ) .
3. Procedo o efectuar el montaje utilizando como receptor una bombilla. Tenga la
precaución de mantener el interruptor principal abierto.
4. Solicite, si es posible, el visto bueno de un electricista experimentado para su
montaje.
5. Verifique lo conexión de los bobinas de tensión e intensidad.
6. Si todo está correcto, cierre el interruptor principal.
Lo bombilla debe iluminarse y el vatímetro indicar algún valor sobre la escala.
7. En caso de que la aguja marque en sentido contrario, haga la inversión de la
conexión de la bobino amperimétrico, así ( Figuro 9 ) :
Figuro 9
Repita el experimento con 2 y 3 bombillas sucesivamente,
teniendo en cuenta los pasos anteriores.
Preséntele estos datos a su tutor en la próxima visita.
274
r
TECNOLOG(A ESPEC(RCA :
~ICO OE I.WIItNIM~
~
EL VAT(METAO
LIMA- PERÚ
~~------------------~~.m %)~
Si no se posee un votímetro, los ejercicios anteriores los puede realizar utilizando el
voltímetro y el amperímetro.
Si se afirmo que P • U x 1, esto indico que lo POTENCIA en un receptor es
aproximadamente igual al producto de lo tensión { leído en el voltímetro ) por lo
intensidad ( leído en el amperímetro ).
Se dice que el resultado es aproximado debido o varios factores, toles como precisión
de los aparatos, tipos de corriente ( CC o CA ), clase de receptor, etc.
El esquema de montaje poro hallar lo potencio es el mismo que usted conoce poro leer
tensión e intensidad en un circuito :
~--------------~A~~----
V
Precauciones
-
Seleccione un voltímetro que tengo lo escalo adecuado al valor posible de tensión.
-
Seleccione un amperímetro que tengo lo escalo adecuado al valor posible de lo
-
intensidad.
Hago el montaje teniendo siempre el interruptor general abierto.
-
Asesósere de un amigo electricista que le supervise el montaje.
No trabaje solo; hágase acompañar de alguien y enséñele cómo funciono el
interruptor general, poro que, en coso de occidente, lo puede accionar.
Posos o seguir en lo meclici6n de lo potencio eléctrico por medio del voltímetro y el
omperimetro:
1. Tome el tablero donde tiene los circuitos ( serie y paralelo ) .
2. Provéase de conductores de conexión, bombillos de 220V y de 100 ó 200W, un
voltímetro y un amperímetro ( o multímetro si lo tiene ), de escalos adecuados .
3. Hago el montaje utilizando como receptores los bombillos. Mantengo el interruptor
general abierto.
4. Revise el montaje.
5. Cierre el interruptor general y los interruptores sencillos.
6. Hago los lecturas de tensión ( U l e intensidad ( 1 ).
7. Multiplique estos 2 lecturas. El valor resultante debe ser más o menos igual al
calculado matemáticamente.
8. Repito el experimento con 2,3 ó A bombillos.
275
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
VELOCIDAD DE SINCRONISMO
LIMA .... PERÚ
Un motor el11ctrico es sincrónico cuando lo velocidad d-3 oiro del rotor coincide C;')n el
~úmero de vueltos por rrti!"luto.
Sólo depende de lo fr€,cuencio de lo corriente y del número d~ polos que posee codo fase
del bobinado estotórk<'). Poro encontrar la velocidad de sincr0nismo { Vs) en rovoluck
por minuto ( rpm ) se empiea ~~ siguier';e relación :
CO'"nPO magnético giratorio del estotor. Se expreso por el
Ys ...
i L\:
e
E.n la que
F
es lo h ecu~.~~
:1
de lo corriente en Hertz ( Hz ), es decir en periodos por
segundo.
n
es e~· número dA polos de codo fose
1
arrollamiento e~totórico.
¡-- ------¡; -r-
lo v'l'docidad de sincrunismo es independiente de lo ten::.ión, O',;' c. mo del número
·:Je foses de !o red de oii;"Hm~'lción.
lo tabla de lo derecho hdica k- s velocidades de sincronismo por:• los motores más
corrientes, es decir d~. 4, 6 y 8, y poro
¡· 6 -~-· ~
~RE('IJENCIASI Polos
Po~,, ! ,Polvs
¡
7.;;
~5Hz
j1500
, 50Hz
~
25, 50 y 60 Hz.
4
-t
500
1
Polos!
' 375
J
.~- f¡soo ~7~;1
¡J600 \ 18~ 12oo,poo ]
l______ _j~ i
e nc i ,lad
r:_Lh' ·~in e r~ ni s m~~----~
DESLIZAMIENTO
ti ;-otor, ti~ 1') jaula d(" o.-dillo, :;iempre experimento e1 su giro un corto retardo con
respecto al número de :··:woluciones sincrónico. Esle retcn·do es necesario paro producir
un 1 ten.:;ión en el rot··,. Se !e d~signo ~omo deslizamiento y alcanzo, aproximadamente,
entr~ el 3 y el 10% del n rPero de revoluciones slncrónico, según su p::>tencio. Puesto qve
el m'-"tor va no marcho t:.tn forma sirH':iÓ:1ÍCfJ, se L denomino motor osincrón1c. ~ ( :je
asinc'"t-r,ico == no :df'!wllór eo ).
Si se designa por V: a e •, alc-cidod de sincronisr" e y oor Ve o lo veíocidad de carga, se, flama
desliz(';miento ( g ) de: roh.., expresado en tonhJ po: ciento, o lo siguiente relación :
J
-~---V-s.----Veo- -~·-OO-J
l 9 =
Ys
x
l
l_________ -------
Por "3jev1plo, un motor de A polos, alimentando cor1 corriente de free u ene¡ :J 60 Hz ( cuy,_
v~'ocidod de sincronismo es, por consiguiente, de 1800 rpm) y que giro, o pleno coreo
o 1750, ,;ene un deslizcJmiento. Utilizando lo fó~mula ~n (o 1 tendremos:
1 800 -
1 7 50
l SQQ
. 100
--- X
g
-
g
= 3% aproximadamente
276
~CÁNICO DE MANTENIMIENT~
TECNOLOG(A ESPEC(RCA :
LIMA-PERÚ
PRINCIPIO DE LA CORRIENTE AL TERNA
~
J
~
~~-------------------~~~·m~~
Si hoce girar un 1mon dentro de uno
espiro o un bobina, y se completa el circuito
conectando un miliomperímetro ( mA) con
el cero al centro, obtendremos un generador elemental de C.A., principio que se
aplica a los grandes alternadores.
Mientras gira lentamente el imán la primero medio vuelta, la aguja del mA se
desvía a lo derecho; luego, durante la
segunda media vuelta, se desvía a la
izquierda. Si aplicc~0s la regla de la
mono derecha, deduciremos que el mA
indica uno corriente que cambia su dirección durante uno revolución completa.
De lo cual se deduce que, al girar el imán,
su campo magnético produce una tensión
en dirección alterna.
Al girar el imán una vuelta completa
habrá generado un ciclo ( Figura inferior).
En los grandes centrales eléctricas se
genero C.A. trifásicas, la cual está compuesto por tres corrientes monofásicas
que circulan con uno separación {desfase)
de 120° eléctricos, denominándose grado eléctrico a la distancia angular eléctrico o lo distancia angular eléctrico o lo
distancia entre los ejes de dos polos consecutivos ( N - S ) .
.......................
RELACIÓN DE lA TENSIÓN Y El FlUJO
A 90° SE TIENE lA MÁXIMA TENSIÓN Y
El FlUJO MAGN~TICO NULO
,._....-------1 pertodQ 0::
36()o ~- 2
_ _ _ _ _ _ __....,
Producción de una tentl6n alterna sinusoldel.
277
"
TECNOLOGÍA ESPECfRCA :
PRINCIPIO DE LA CORRIENTE ALTERNA
LIMA-PERÚ
~CÁNfCO CE MANIENIM~
(-.HTE 97 )§
FRECUENCIA
lo frecuencia es uno característica sólo de lo corriente alterna y está definido por lo
rapidez con que se repite codo ciclo durante un periodo de tiempo. Así, la frecuencia
es el número de ciclos por segundo.
En nuestro país la frecuencia es de 60 ciclos. Su denominación técnica es de 60Hertz
(60Hz).
CORRIENTE TRIFÁSICA
Es un sistema de tres corrientes eléctricas,
alternas e iguales, pro('edentes del mismo
alternador y desplazadas ( desfasadas )
en el tiempo, coda una respecto de las
otros dos en un tercio de periodo.
En el alternador (compuesto de uno porte
fi¡o o inducido y de uno móvil o inductor ),
el bobinado estotórico tiene tres arrollamientos independientes entre sí. En cada
uno de ellos se origina una tensión denominado " fose ", es decir fluye una corriente alterna. los arrollamientos están
dispuestos de modo que las fases se en·
cuentron desplazadas, en cada instante,
120° eléctricos, entre sí ( Figuras a, b, e
+
O~--+----~---+---....., Flt.
•
,
,,
+
~--
... ,
1
1
o
~
1
, __ ,_, ,'
y d ).
~
'\
' ..
Fig.
b
\
\
1
TI .NIION FASE
Al dar vuehos el rotor o inductor se forma en
el estator un campo giratorio, y la corriente
de las tres fases originadas ( inducidas) se
llamo corriente trifásica.
''
\
\
''
V
+
los tres fases están enlazadas entre sí
mediante una conexión que puede ser en
estrella o en triángulo.
\
O a---~-+-----+--.,_-+---~ Flg.
e
las dos clases de conexión se diferencian
por lo corriente y por la tensión de los
bornes.
GRÁFICA DE LA TENSIÓN AlTERNA TRIFÁSICA.
CADA TENSIÓN ALCANZA SU VALOR MÁXIMO EN DISTINTOS MOMENTOS
278
~ICO DE MANTENIMENT~
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
POTENCIA ELÉCTRICA DE CIRCUITOS
EN SERIE Y PARALELO
LIMA- PERÚ
JB
c:~~Á
86
60
.n
e =60 v
60
.n
e=60 v
son
e:GO V
POTENCIA ELÉCTRICA DE CIRCUITOS EN
SERIE
Si se conectan resistencias en serie, en un
circuito alimentado por uno tensión conocida, lo potencia eléctrica del circuito es
igual a la sumo de la potencia consumida
por codo resistencia.
Ejemplo:
Sean tres resistencias de 60 ohmios conectados a una tensión de 1 80 voltios.
Como lo tensión total E • 180V se distribuyen sobre las tres resistencias en forma
proporcional, el voltímetro registrará una
diferencio de potencial e • 60V en cada
resistencia.
A pi icondo la fórmula :
p -
2
E. 180V
_!_
r
Resultado : 1 P • 60W)
Codo resistencia disipará calor equivalente o lo potencio de 60W.
lo potencia total será la suma de los
potencias parciales.
P - 60W + 60W + 60W
P -
180W
E • tiO V
Comprobando :
P • 12 . R
p • !2 ( 60 X 3 )
p -
Resultado :
1
X
1 80 -
P -
1 80W
180W
279
LIMA- PERÚ
\.
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
~ICO DE t.W4ltNIMIENT~
POTENCIA ELéCTRICA DE CIRCUITOS
EN SERIE Y PARALELO
(:gA as )8
POTENCIA ELÉCTRICA EN CIRCUITOS PARALELOS
lo potencio total es lo sumo de las potencias absorbidas en las resistencias. Cada
resistencias toma una potencio que puede
calcularse aplicando lo siguiente fórmula :
p - J2 • R
Problemo:
¿ Cuál es la potencio de dos resistencias
conectados en paralelo, siendo el valor
de rl r2- 200 y lo tensión de
alimentación igual o 50V ?
sn,
50 VtV
Potencias parciales :
i~ . r • ( ~ ) x
2
P1 -
2
i1
• r
50
2
- ( ~ )
5 • 500W
x 20
Potencial total :
P -
500 + 125 • 625W
Comprobando por medio de la Ley de Watt:
-
Resultado :
P -
2 500
-4-
625W
280
- 125W
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
ENERG(A Y POTENCIA ELÉCTRICA
LIMA- PERÚ
\.
..,
~ICO DE MANltNIMIENT~
c. . .:_~_~A_·__s7__,) B
ENERGÍA
Es la facultad que posee un cuerpo o un
sistema de cuerpos para efectuar un trabajo o poner en acción determinada fuer-
za.
Se dice entonces que este cuerpo o sistema
posee energía, la que puede ser :
a. Potencial
b. Cinética
la unidad es el Joule ( J ), nombre dado en
honor del físico inglés Joule.
Energía potencial
Entre las diferentes formas de energía
tenemos las siguientes :
Energía cinético
a. Energía mecánica que pone en movimiento sistemas mecánicos.
•
Puede ser potencial o cinética. El trabajo que produce se expresa en kilográmetros ( kgm ).
b. Energía eléctrica que aparece en los
fenómenos eléctricos.
Energía potencial
debido o lo
diferencio de nivel
( h ) entre A y 8
Se le encuentra en estado potencial
( pila, acumulador ) y en estado
cinético (corriente en un conductor).
A
--
c. Energía térmica que se pone de manifiesto en todos los sistemas que absorben o desprenden calor.
•
281
Energía potencial
debido o uno
diferencio de
presión eléctrico
entre A y 8
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
ENERG(A Y POTENCIA ELéCTRICA
LIMA- PERÚ
~cANICO DE MANTENIMIENT~
(:~~A
87
JG
POTENCIA
La potencia eléctrica se mide en vatios, en homenaje a James Watt, quién realizó los
trabajos que llevaron al establecimiento de los conceptos de potencia.
" La potencia eléctrica suministrada por un receptor
es directamente proporcional a la tensión de alimentación ( U )
del circuito y a la intensidad ( 1 ) que circule por él ".
p • U X 1
En donde
P -
Potencia en VATIOS
U •
Tensión en voltios
1 -
Intensidad en amperios
UNIDAD DE MEDIDA DE LA POTENCIA
la unidad de potencia es el VATIO y se representa por la letra P, siendo su equivalente
mecánico el julio/segundo.
1 julio/ segundo -
1 vatio
Un vatio es la potencia de un receptor que consume 1 amperio
cuando se le aplica una tensión de 1 voltio.
282
_,.._.
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
SENATI
LIMA- PERÚ
ENERG(A Y POTENCIA ELÉCTRICA
~ ~cANICO DE MANIDIIMIENT0
e:~~.
87
JG
E¡emplo:
Una resistencia consume 1 2A cuando la tensión es de 100 voltios. ¿ Cuál será su potencia ?
U
p -= U X
= 1 00 voltios
1 ""'
1 2 Amperios
p ... ?
p •
100
P -
1 200 Vatios
X
12
Despejando términos de la fórmula P • U x 1, se pueden hallar las fórmulas para :
p • U X 1
a. Tensión ( U )
Despejando U, queda
~
p
u = T
p = U
b. Intensidad ( 1 )
Despejando 1, queda
[
X
1
-l]
==>
Estas fórmulas son muy prácticas. Le permitirán solucionar aquellos problemas que se
presentan con más frecuencia.
E¡emplo: Una lámpara incandescente tiene 125 voltios y 1OOW. ¿Cuál será la intensidad?
p = 100 vatios
-
u
1 25 voltios
?
1
...
p
lT
100
1 -
T25
-
283
O, 8 amperios
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
ENERG[A Y POTENCIA ELÉCTRICA
~ICO DE MANTENIMIENT~
r:-::l
e
J
~-----------------~~:~ ~ ~
MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DEL VATIO
Como en el coso del voltio y el amperio, el vatio tiene también sus múltiplos y submúltiplos
que son utilizados frecuentemente :
Múltiplos y submútiplos
Símbolo
Equivale a
Megovotio
MW
1 000
Kilovatio
kW
ooow
1 ooow
Vatio
w
1W
Milivotio
mW
0,001W
Microvotio
J.!W
0,000 001
w
Usted utilizará mucho lo ley de Wott, en el cálculo de instalaciones de alumbrado y fuerzo
motriz, poro determinar los especificadores del alumbrado, los clases de fusibles que se
requieren, el tipo de contador y, en general, todos los accesorios de uno instalación.
284
"
~ICO DI: MANIDIIMIENT~
EQUIVALENCIA ENTRE EL TRABAJO ELÉCTRICO Y CAlDR
~
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
~ D~~A
LA lE( DE JOULE
88)
Hemos llegado o uno de los portes básicos de nuestro estudio. Debemos relacionar dos
conceptos fundamentales : el color y el trabajo. Donde hoy trabajo se produce color;
donde existe un foco de color hoy uno fuente de trabajo.
Lo anterior se demuestro fácilmente. Por ejemplo, basto con frotarse los monos poro que
nuestros músculos cansancio y nuestros monos un calentamiento.
Todo motor o transformador eléctrico se caliento después de un tiempo de funcionar. Porte
de lo corriente que absorben se pierde en formo de color ( perjudicial ) y sólo el resto se
transformo en energía mecánico ( Figuro 1 ).
a!
UNA PARTE DE LA CORRIENTE SE TRANSFORMA EN CALOR
Figuro 1
los locomotoras de los trenes de vapor utilizan calor, que se transforma en seguida en
energía mecánico. Esto le permite arrastra los vagones. El CALOR es pues, una formo de
energía y produce por lo tanto un trabajo.
la cantidad de color necesario paro elevar en un grado centígrado de temperatura un
gramo de agua se llama caloría y la representamos por C.
285
~
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
EQUIVALENCIA ENTRE EL TRABAJO ELÉCTRICO Y CALOR
LA u:v DE JOULE
LIMA- PERÚ
~CÁNICODEMANTENNIENT0
c:~~Á
Ja
~
88
Después de múltiples experiencias se logró obtener uno constante matemático ( 0,427 )
que es el valor numérico de lo relación que existe entre el calor ( en caloría ) y el trabajo
( kgm ).
Lo anterior quiere decir que una caloría equivale a 0,427 kilográmetros de trabajo
mecánico. Dicho de otra manera, con una caloría podemos transportar 0,427 kilogramos
a lo distancia de un metro.
Lo constante 0,427 recibe el nombre de equivalente mecánico del calor.
Ejemplo:
¿Cuántos calorías son necesarias poro transportar cinco ( 5 ) kilogramos a uno distancia
de dos ( 2 } metros ?
lC
0,427
X
5
X
•
g, ¡2 ~ • 11,7 calorías a 1 metro de distancio .
Como son 2m, se necesitarán 23, 4C
CANTIDAD DE CALOR PRODUCIDO POR UNA CORRIENTE ELÉCTRICA
Es evidente que si la corriente eléctrica lleva implícita una producción de calor, entre
ambos manifestaciones de energía DEBE EXISTIR una relación matemática que, unida al
valor de lo resistencia por lo intensidad, nos diga cuál es el calor producido por dicha
corriente eléctrica.
Fue el físico inglés James Joule, quien estudió los efectos caloríficos producidos por la
corriente eléctrico, el que observó después de varios experiencias que :
1. La corriente eléctrica produce calentamiento en un conductor.
2. Este calentamiento del conductor es proporcional al tiempo que dure el paso de dicha
corriente.
3. El calentamiento varío con la intensidad de la corriente.
4. El calentamiento es proporcional o la resistencia del conductor.
286
~CÁNICO DE MANTENIMIENT~
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
EQUIVALENCIA ENTRE EL TRABAJO ELÉCTRICO Y CALOR
LIMA- PERÚ
..
LA LEY DE JOULE
..
D~~A
Ja
~
88
Hechos estos observaciones formuló lo siguiente ley :
La cantidad de calor producida por un conductor eléctrico
es directamente proporcional al cuadrado de
la intensidad ( 12 ), al valor de la resistencia
del conductor y al tiempo, en segundos,
durante el cual circula la corriente.
En lo práctico, se calculo la cantidad de color producido ( en calorías) y se representa
por Q.
Para esto se multiplica todo lo anterior por uno constante, cuyo valor es 0,2393.
Por lo tanto :
~- 0,2392
X
!2
X
R X T lEY DE JOULE
J
= Calor en calorías
Siendo Q
1
R
==
Intensidad en amperios
= Resistencia en ohmios
0,239
Constante ( K )
=
Tiempo
Lo constante 0,239 se aproxima por exceso a 0,24 y se tiene entonces :
¡-·------1
Q = 0,24 x 12 x R x t calorías
L _______________
Paro determinar la intensidad de fusión de un meto! empleado como hílo fusible, se
empleo la siguiente fórmula :
1
1
L__' _==
,-,3-··l
~1
av d
( 1)
1
Donde:
= Intensidad que debe fundir el hilo ( amperios )
d
= Diámetro del hilo en milímetros
a
= Es un coeficiente que depende del material empleado. Lo normal es emplear
un hilo de aleación de plomo-estaño para corrientes débiles. Cobre, plata o
sus aleaciones son buenos materiales para hilo fusibles en corrientes muy
intensas
287
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
EQUIVALENCIA ENTRE EL TRABAJO ELÉCTRICO Y CALOR
LA LEY DE JOULE
~
~
e
8
----REF.
88) 4/9
----HCTA
Los fusibles se calculan, generalmente, poro que fundan uno intensidad doble de la que
es normal en el circuito.
En lo tabla siguiente se don los coeficientes de algunos metales :
TABLA
METAL COMO FUSIBLE
CONSTANTE
Cvore ....
80
Estaño
12,8
Hierro
Plomo.
24,6
l 0,8
..
Plomo, estaño ( Aleación )
80
Plato ...
60
Plotino
40,4
1
Eiemplo:
Un fusible de plomo de 2mm de f/J ¿ Qué intensidad podrá soportar ?
Solución :
Empleando la expresión ( 1 ) tendremos :
~
1
""
o~ d
Respuesto : Se requiere un fusible de 30A ó 31 A
ENERGÍA ELÉCTRICA Y CALOR
Se dijo que si al concepto de trabajo le unimos el factor tiempo ( t) tendremos lo noción
de POTENCIA, que es" el trabajo realizado en la unidad de tiempo". Siendo la potencio
uno consecuencia del trabajo, y éste uno causo del calor, es inmediato la conclusión que
nos llevo o relacionar calor y trabajo.
Si ,relacionamos lo potencio con el factor tiempo, obtendremos el concepto de ENERGÍA
ELECTRICA.
Energía eléctrica es la POTENCIA desarrollada
en la UNIDAD DE TIEMPO considerada
288
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
EQUN'ALENCIA ENTRE EL TRABAJO ELÉCTRICO Y CALOR
LA LEY DE JOULE
LIMA- PERÚ
~ICO IJ: MANTEN1MIENT0
e
REF.
- HCTA
88
J~
~
La unidad de energía eléctrica es el vatio - hora ( Wh ), que represento el trabajo
suministrado por uno máquina de 1 vatio funcionando durante una hora.
Si observa la fórmula inicial de la Ley de Joule :
Q
0,24
""
R X t
j2 X
X
Recuerda que :
P ... 12
•
R
Entonces :
Q
-
0,24 x P x
t -
calorías
En esto fórmula P x tes la expresión de la energía, que en el caso de ser 1Wh ( 1h - 3 600
segundos L doró como resultado :
Q -
0,24 x 1 x 3 6000 • 864 calorías
Lo indico que uno resistencia de un wotio de potencio producirá 864 caloría en un tiempo
de uno ( 1 ) hora.
En consecuencia, uno resistencia cuyo potencio seo de un ( 1 ) kilowatio { 1 000 watios l
producirá, en uno hora, uno cantidad de calor 1 000 veces mayor.
1 Kwh
864 000 calorías
=
Ejemplo:
Por un resistor conectado a 220 voltios circulo una corriente de 4A ¿ Qué cantidad de
color producirá en uno hora ?
1. Sobemos que una hora tiene 3 6000 segundos
U = 2 20 voltios
... 4 amperios
2. Datos conocidos :
... 3 600
segundos
Constante .. 0,24
3. Aplicamos lo Ley de Joule
Recuerde que según lo Ley de Wott P •
U x 1 y que P también es igual o 12 R.
2
Q
=
0,24 ~ t
p
289
~cANICODEMANTENNm~
EQUIVALENCIA ENTRE EL TRABAJO ELéCTRICO Y CALOR
Cal
LA LEY DE JOULE
(=~~A 88 )
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
a
Por lo tonto, lo ley de Joule se puede generalizar diciendo que :
Q •
0,24 x P x t y en visto de que
P •
U x 1, tendremos que :
a:
0,24
X
U X 1X t
Q •
0, 2 4
X
2 20
Q -
760 320 calorías
Q
,X
4
X
3 6QQ
De acuerdo con lo onteti~r, si se sustituyen en lo fórmula
Q
•
0,24 U x 1 x t, el valor de 1, hollado por lo Ley de Ohm 1 -
tendremos :
Q
Q
O, 24 x U x
-
•
~
0,24
.Jt
.Jt
x t calorías
2
x t calorías
Resumiendo, se tienen tres expresiones de lo Ley de Joule :
Q
Q
Q
-
-
12
0,24
X
0,24
X u X
X
R X t calorías
X
t calorías
2
0,24
X
u
T
x t calorías
Lo primero fórmula nos do el color en calorías, en función de lo resistencia R y lo
intensidad l.
Lo segundo formulo nos do el color en calorías, en función de lo tensión U y lo intensidad l.
Lo tercera formulo nos da el color en calorías, en función de lo tensión U y lo resistencia R.
En todos los fórmulas anteriores la resistencia ( R ) debe darse en ohmios, la tensión ( U ) en
voltios, lo intensidad ( 1 ) en amperios, el tiempo ( t ) en segundos y el color ( Q } en
calorías.
290
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
"
EQUIVALENCIA ENTRE EL TRABAJO ELÉCTRICO Y CALDA
LIMA- PERÚ
...
LA LEY DE JOULE
J
~rÁNICO DE MANTENIMIENT~
DgA
Ja
~
88
APLICACIONES
El calentamiento de los conductores es un fenómeno sumamente importante. En él se
basan dos de los primeros aplicaciones de la electricidad :
•
El alumbrado eléctrico por lámparas incandescentes.
•
El calentamiento eléctrico por resistencia.
l.
Alumbrado eléctrico
Se utilizan para el alumbrado lámparas, bombillas o ampollas llamados de incandescentes. Estos constan de uno ampollo de vidrio que puede ser transparente, opaco
( o seo cubierto con uno pequeño copo de polvo especial ), o esmerilado. En el
interior de esto ampollo de vidrio se encuentra un filamento de tungsteno o
wolframio, muy resistentes/ que al se:r atravesado por uno corriente eléctrico
suficiente, se enrojece y se hoce incandescente { Figuro 2 ) .
Hilo de tungsteno
\
Contacto•
AIT'Ipolla de vidrio
Figuro 2
Lo ampollo está al vacío (sin aire} o llena de un gas inerte (Nitrógeno, neón, argón,
etc. ) . Si este fenómeno tuviese lugar al aire, el filamento se quemaría inmediatamente. Por no existir en su interior, no hoy combustión.
291
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
2.
EQUIVALENCIA ENTRE EL TRABAJO EJÍCTRICO Y CALOR
LA lEf DE JOULE
~CÁNICO DE MANTENIMIENT0
(:~~A
88
)8
Colefocci6n eléctrica
El desprendimiento de color, producido por el poso de lo electricidad, se aprovecha
en numerosos aplicaciones tonto domésticos como industriales.
o. Aplicaciones domésticos
Muchos aplicaciones prácticos del efecto Joule intervienen en lo construcción de los
aparatos electrodomésticos, toles como planchas, hervidores, hornos, calentadores
de ambiente y de aguo, secadores, rizadores ( Figuro 3 y 4 ).
Figuro 3
Figuro 4
lo resistencia de todos estos aparatos suele estor protegido del contacto del aire; por
eso su duración es mucho mayor. En el coso de lo planchas, la resistencias está
constituido generalmente por una laminilla de níquel- cromo enrollado sobre hojas
de mica y cubiertos o continuación por dos placas de o m ianto ( Figuro 5 ) .
Hilo resistente
laminillas de contacto
Hilo de mica
Figuro 5
292
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
EQUIVALENCIA ENTRE EL TRABAJO ELÉCTRICO Y CALOR
LA LEY DE JOULE
EECÁNICO DE MANTENIMIENT~
(:gA
~
88
J~
Otro aparatos eléctricos de uso doméstico poseen uno resistencia tubular, que
sencillamente es un hilo de níquel -cromo en espiral metido dentro de un tubo que
está aislado internamente por yeso, areno fina o cualquier otro material aislante. Este
sistema es el empleado en los estufas, calentadores y ambiente, hornos, etc.
b. Aplicaciones industriales
El efecto Joule permite el funcionamiento de aparatos industriales, como aparatos de
soldadura, horno eléctricos poro la fundición y metalurgia y soldadores de punto.
Este último . muy utilizado en lo industrio automotriz y en lo chopisterío, reemplazo
con ventaja el sister"''r de remachado ( Figuro 6 ).
Electrodo fijo
Zona de fusión
Electrodo fijo
Láminas metálicas
F1guro 6
lo parte soldonte de la máquina está formada por dos electrodos de cobre muy puro
( electroiítico ), con huecos paro que circule agua, que es la encargado de
refrigerarlos.
Estos electrodos son recorridos por uno pequeño tensión y uno gran intensidad. Uno
de estos electrodos puede desplazarse verticalmente y permite el ajuste de las
planchas ( Figura 5 ). Al hacer contacto lo lámina o chopo con los electrodos, el
calentamiento producido por el paso de corriente hoce fundir los chopos o lo zona
de contacto. El enfriamiento implica solidificación en lo zona fundido y asegura lo
unión definitiva de las planchas.
293
r
"'
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
NOCIONES DE RENDIMIENTO ELÉCTRICO
LIMA- PERÚ
~ICO DE MANTENIMENT0
REF.
(
.)
HCTA
'--------------------------------------------'
"'
89)8
La potencia eléctrica enviada al filamento
de una lámpara incandescente no se transformo solamente en potencía lumínica, sino
también en potencia térmica. Esta producción de color es uno pérdida ( disipación )
que se resto de la potencio útil entregada
para obtener el rendimiento efectivo.
41%
LU
10% Color
En toda conversión de energía hoy pérdidas que han de restarse de la potencio
absorbida para obtener la potencia efectiva.
COMPARACIÓN DEl RENDIMIENTO ENTRE UNA
LÁMPARA INCANDESCENTE Y UNA FLUORESCENTE
En resumen :
"El rendimiento es la relación entre la potencia efectiva y
la potencia nominal "
--------------------- p2
11 =
pl
Potencia nominal
p2
Potencia efectiva
p,.,d.
Potencia de pérdida
wl
Trabajo nominal
w2
trabajo efectivo
11
Rendimiento
Tlt
Rendí miento total
T1 1
J
11 =
p2
P¡
w2
wl
p peli
'd . = PI -
11 t = 11¡
T1 2 rendimiento parciales
294
112
p2
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
NOCIONES DE RENDIMIENTO ELéCTRICO
LIMA- PERÚ
~CÑIICO DE MNfiENtAIENT~
(-~-~-~A__a_e_) §
Designado el rendimiento con lo letra griego 11 ( eto ), lo potencio efectivo con PW y lo
potencio nominal con PVA, tendemos :
PW
PVA
100%
X
Ejemplo 1 :
Uno termo eléctrico absorbe uno potencio de 360W, y elevo un litro de aguo, tomado
o l5°C, el o punto de ebullición en 12 min.
Potencia nominal, PVA es de 630W
Potencia efectivo, PW es de 496W
¿ Cuál es el rendimiento de este aparato en tonto por ciento ?
Hallar :
11
Solución :
11 -
PW X lOO
494W X 100
630W
PVA
-
78%
Ejemplo 2:
Una grúa de construcciones tiene lo capacidad de 15kN. A una potencio nominal de 7
kW, lo velocidad de elevación es de 20m¡m;n.
Calcule el rendimiento
Solución :
Dado:
F ,. 15 000 ; P1
-
7 kW
V
•
m
min
Hallar :
P -
11
==
F . v
-
15 OOON . 20~ •
mm
5kW
kW
7
... 0,714
295
5000 Nm
s
... 5 kW
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
SENTIDO DE LAS CORRIENTES INDUCIDAS
LEY DE LENZ
"
~CÁNICO DE MANTENIMIENT0
(_:_~_~A__9_o_)
Si tomamos una barra de cobre con una
longitud L de tal manera que pueda desplazarse libremente a través de un campo
magnético con una inducción deª- gauss y
se denominamos v a la velocidad de la
barra, cada vez q~e el conductor atraviesa el campo magnético, aparece en él una
fuerza electromotriz ( F.e.m ) inducida.
De acuerdo con la ley de lo inducción, lo
magnitud de la f.e.m. { E ) inducida en el
alambre ( ver grabado ) depende de la
velocidad ( v ) de desplazamiento del
conductor, de la longitud ( 1 ) del alambre
y de la cantidad de flujo o densidad del
flujo o densidad del flujo ( B en gauss ).
Principio del mecanismo
de la inducción
Agrupamos todos estos factores se obtiene la f.e.m. ( E ) inducida en el alambre y se
expresa por la siguiente fórmula :
E-
B X 1X V
100' 000,000
Es importante destocar en este caso que, sin desplazamiento, no hoy f.e.m. inducida.
REGLA DE LA MANO IZQUIERDA
Es una regla simple que se aplica en la
acción motora para determinar la dirección del movimiento. " Para ello se extiende la palma de la mano izquierda, de tal
formo que las líneas de flujo entren en la
palma, mirando las puntas de los dedos en
el sentido de lo corriente, el pulgar separado indica la dirección del movimiento
del conductor "
para determinar el sentido de lo corriente
inducido, se debe considerar el sentido de
la corriente electrónica que va de- a +, o
la convencional que va de + o -. En este
último caso deberá usarse la mano derecho.
296
8
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
LIMA-PERÚ
SENTIDO DE LAS CORRIENTES INDUCIDAS
LEY DE LENZ
c. . .:_~_~,_____,J 8
90
Al pasar el conductor por el campo magnético se nota un ligero frenado en el movimiento del conductor.¿ De dónde procede
este frenado ? . Los dos grabados de la
derecha ilustran mejor esta explicación.
Si el conductor entra en el campo por la
derecha, se induce en él una tensión que
impulsa una corriente de inducción que
produce un campo anular alrededor del
conductor. El campo anular está dirigido
de tal forma que las líneas de flujo se van
sumando delante del conductor como ocurre si penetra en el campo por el lodo
izquierdo.
Efecto de la corriente inducida
En general todo conductor - cualquiera
que seo su forma - como es el coso del
anillo, será rechazado.
Esta experiencia nos permite comprender
la Ley eJe Lenz, enunciando así :
Demostración de la ley de lenz
" La corriente inducido por un campo magnético, en un circuito en movimiento, sigue
siempre un sentido tal que sus efectos tienden a oponerse a dicho movimiento ".
La Ley de Lenz explica algunos de los fenómenos que se producen en las máquinas que
trabajan aplicando la inducción electromagnética.
297
CONOCIMIENTOS TECNOLóGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
TIPOS DE CORRIENTE ELéCTRICA
..,
~c:ÑIICO ~ loMTENIMENT~
C
. . . ~-~-~A__9_1__) 8
los electrones al desplazarse y producir un flujo o corriente no se mueven siempre en lo
mismo dirección y por esto rozón mencionamos dos tipos de corriente :
Corriente directa y Corriente alterna
Co"ienfe directo
Cuando el flujo de electrones se do siempre en uno mismo dirección se dice que lo
corriente eléctrico es directa.
lo siguiente ilustración represento el parecido que hay entre lo formo cómo circulo el
aguo en los conductos que ahí se presentan y lo formo cómo circulo lo corriente en un
circuito eléctrico conectado o uno fuente de corriente directo.
Si lo ruedo ( Figuro 1 ) giro siempre en lo mismo dirección el aguo se desplazará en eso
dirección, como los electrones en el circuito eléctrico de lo figuro 2.
Conducto de aguo
Figuro 1
298
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
nPOS DE CORRIENTE ELéCTRICA
LIMA-PERÚ
_..
"
~DE~
(__:~_F_A__e_1_)
8
C\
'-../
1
1
-
A.
~~
Baterla
Circuito eléctrico
Figuro 2
La dirección de flujo de la corriente directa es siempre
la misma de negativo ( - ) a positivo ( + )
El término corriente continua ( C C ) se utiliza algunos veces poro expresar corriente
directa.
lo corriente directa se simboliza de las siguientes formas :
CD
DC
ce
Entre las fuentes de corriente directa más utilizado tenemos las siguientes ( Figura 3 ) :
Generadores de
corriente directo o dinamos
Boterro' o acumuladores
Pilos voltaicos o pilos secos
Figuro 3
299
r
CONOCIMIENTOS TECNOLóGICOS APLICADOS :
LIMA-PERÚ
TIPOS DE CORRIENTE EIÍCTRICA
~~[E~
(_:_~_~A__9_1_)
Aplicaciones
La corriente directa tiene muchos usos. Se utiliza generalmente en alumbrados portátiles
( linternas ), alumbrados de emergencia en fábricas y almacenes, plantos telefónicos,
vehículos automotores, etc.
Con-ienle alterna
Cuando el flujo de electrones varía periódicamente de dirección se dice que lo corriente
eléctrica es alterna.
la siguiente figura 4 representa el parecido que hay entre la forma cómo circula el agua
en esos conductos y al forma cómo circulo la corriente eléctrica en una instalación
conectada a una fuente de corriente alterno.
Fuente de corriente alterna
Figuro 4
La dirección del flujo de la corriente alterna
se invierte periódicamente
La polaridad de un generador de corriente alterno está cambiando constantemente, así
que a ningún terminal, de lo fuente que la produce, se le puede asignar el nombre de
positivo o negativo
300
B
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
TIPOS DE CORRIENTE ELéCTRICA
~ ~!UANTENMNT~
c_:_~_~A__9_1_J
8
Uno de los característicos más importantes de lo corriente alterno es lo frecuencia.
lo frecuencia represento el número de veces que la corriente cambio de direcci6n en un
segundo.
lo frecuencia se do en ciclos por segundo ( C/s ) o Hertz ( Hz ).
lo corriente alterno se simbolizo e los siguientes formas :
AC
CA
lo fuente de corriente alterna más utilizada es el generador de corriente alterno o
alternador.
Aplicaciones
lo corriente alterno es lo más utilizado en el momento; lo corriente eléctrico que venden
los empresas de energía o electrificodoros y que llego o nuestros hogares es uno corriente
alterno de 60 C/ s 6 60 Hertz.
301
~ ll: MANTENI.l~
CONOCIMIENTOS TECNOLóGICOS APLICADOS :
CREF.
INTERRUPTOR INVERSOR ROTATIVO
( - d e cantactas. esquens el6ctrlcos)
LIMA-PERÚ
- HCTA
92
J~
~
SÍMBOLOS DEL INTERRUPTOR INVERSOR
los símbolos del interruptor rotativo 0-1 y del interruptor inversor son semejantes.
Contoetos
m6viles
Símbolo del interruptor
rotativo O - 1
Símbolo del interruptor
inversor 1 - O - D
En lo siguiente figuro se observo lo representación del interruptor inversor empleando en
los esquema eléctricos :
[
'
/
/
Ángulo de accionamiento de lo
palanca en los 3 posiciones
o o
1 /
','¡'
r~-~--,
1
~
r-
ü o'
o 1
1
\
1
1
1
1
1
1
1
1' o1
' o 1
L-L-J
REPRESENTACIÓN DE LOS CONTACTOS EN LAS 3 POSICIONES
En los siguientes figuras se observo lo posición de los contactos : Abiertos, cerrados y
contactos de reversión cerrados.
o
T
rrl T,-ol
oj¿
~~~
ü11 1oo
1
1
1 1o
1 o 1
L_J _ _j
1
1
Posición
desconectado
1
\
l
-,1tl
@~onta~.tos
¡llty
1
F 1
1
,,
¡
11
1
L _ _L _ _j
1
Co.ntactos
abtertos
'
/
r_..:r__ ""
~l ~ l b~\
/
1
o
/
Contactos
· 1 -............._ cerrados
1
1 .,
L_J __ j
Posición conectado o
lo derecho
302
11
1
\
1
~~
mverston
cerrados
1
Posición conectado a
lo izquierdo
de
R
1
T
ttt
r
z r-~rhl
r 4,
lili '
e
11 ..
1 J
11
oy
1l
rf!-m-¡f}
~
u
'
1
----+--.. . . . . . _u·:m
.. i ,
.-------t--+--4..Y •
-+-+-+..
_Y
~~---+++~'-oT~
'
1
• ;-1--i
;¡-: .
1
. ti:i~~
T
y'
....
_._;
~
L-..--:r
¡'
'
!
-
J
POSICIÓN ESTRELLA ( Y )
¡1
---+-+-t--+L:_:..o-,
••~ ·~
POSICIÓN REPOSO
POSICIÓN TRIÁNGULO (A)
N!!
ORDEN DE EJECUCIÓN
01
02
03
04
Fije la tuberra si fuera el caso
Fije el interruptor rotativo O- Y - A
Monte y fije el motor eléctrico
Haga el cableado ( alambrado ) del circuito
Conecte el motor eléctrico
Conecte el interruptor rotativo Y - 6.
Mida con megóhmetro y verifique el grado de
aislamiento de la instalación
Ponga en funcionamiento y verifique la tensión.
Anote la lectura
Mida intensidad con la pinza amperimétrica.
os
06
07
08
09
HERRAMIENTAS 1 INSTRUMENTOS
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
PZA
CANT.
~
UMA-PERÚ
DENOMINACIÓN
-
NORMA 1DIMENSIONES
INSTALACIÓN DE MOTOR TRIFÁSICO EN Y- A
MECÁNICO DE MANTENIMIENTO
303
Motor trHásico 3 HP, 220 V- 1750 rpm 60 Hz
lrterruptor O-Y-A , 10HP, 7,5kW,220V-00Hz
Conductor tipo TW N9 14 AWG
Alicate universal, de corte y punta redonda
Cuchilla de electricista
Tacómetro de precisión de O- 10 000 rpm
Amperfmetro de bobina móvil G-50 AC-CC ±5%
Voltfmetro de bobina móvil Q-300 V, Ae ±5%
Megóhmetro de 500 V - ee
Arandelas planas y de presión
Tuberfas conduit flexible
Accesorios de tuberra.
MATERIAL
HT 18 EMAN
TIEMPO:
ESCALA:
OBSERVACIONES
REF.
1
1
HOJA: 1/1
1998
,
OPERACIÓN :
LIMA- PERÚ
--.
INSTALAR MOTOR TRIFÁSICO
CON INTERRUPTOR ROTATIVO Y-O-á
e
t.ECIIIco DE MNIIENMENT~
~ ~.H039e.t38
Consiste en posicionar, fijar, alambrar y conectar y poner en funcionamiento un motor
trifásico. Asimismo, comprende la fijación y conexión del interruptor estrella triángulo.
Este tipo de instalación se emplea en motores trifásicos de 6 terminales.
PROCESO DE EJECUCIÓN
1o Paso- Fije la tubería :
a. Realice los acoples necesarios
de tubería y condulet.
b. Curve y asegure la tubería,
según necesidades, para obtener una buena instalación
( Figuro 1 ).
Figuro 1
2° Paso- Fi¡e el interruptor rotativo :
o. Asegure lo coja del interruptor
Y - 6 y complete el acoplamiento de la tubería.
b. Añada el tubo flexible en el
extremo de la tubería fijado
( Figura 2 ).
e. Asegure los conectores.
Figuro 2
3° Paso- Fi¡e el motor eléctrico :
Alinee, nivele el motor y osegúrelo, ajustando los pernos
siguiendo el orden indicando
en la figuro 3.
4° Paso- Hago el alambrado del circuito:
o. Pase tres conductores TW N~
14 del interruptor seccionador al interruptor rotativo.
b. Pose seis conductores TW NQ
1A para el motor ( Figuro 4 ).
Figuro 3
OBSERVACIÓN
No olvide identificar los seis conductores.
304
.., ( KCANico DE MANIENIMIEHTO)
OPERA C 1ÓN :
LIMA-PERÚ
INSTALAR MOTOR TRIFÁSICO
CON INTERRUPTOR ROTATIVO Y-0-ó
-
EEF. HO 39
Ef3 8
5° Paso- Conecte el motor eléctrico :
a. Asegure lo tubería flexible en
la caja de bornes.
b. Emborne los conductores ( Figura 5 ).
c. Verifique las letras de la placo de bornes del interruptor
con una lámparo piloto.
•
OBSERVACIÓN
S
Los letras deben coincidir con los
conductores respectivos.
T
A
z-
6° Poso- Conecte el interruptor Y - A :
Emborne los conductores de entrada y de alimentación del motor ( Figuro 6 ).
X-o
Y-4
OBSERVACIÓN
Figura 5
Siga las indicaciones del esquema poro realizar el conexionado.
7° Paso- Mida con el megóhmetro :
o. Verifique el grado de aislomiento de la instalación terminada, entre conductores y entre éstos y tierra ( Figura 6 ).
b. Verifique igualmente el aislomiento de los bobinados en la
bornero del motor (Figura 6 ).
figura 6
305
~
~
~
,
(reJMcoll:~
OPERACIÓN :
INSTALAR MOTOR TRIFÁSICO
LIMA- PERÚ
'---C_O_N_I_N_T_E_A_R_U_PT_O_A_R_O_T_A_T_IV_o_v_-o_-~_ _,~ (REF. HO 391MW)
8° Poso- Ponga en funcionamiento :
OBSERVACIÓN
Cerciórese del orden y seguridad del equipo instalado.
o. Cierre el circuito.
b. Mido la tensión, o manero de
verificación, en lo placo de
bornes o en el interruptor de
arranque y en pleno funcionamiento ( figuro 7 ).
c. Anote los resultados en el cuaderno de notos.
Figuro 7
9° Poso- Mido con el amperímetro :
Mido lo intensidad de codo fose
con lo pinzo omperimétrico { Fi·
guro 8 ).
OBSERVACIÓN
- los resultados obtenidos deben
ser iguales.
- Anote los resultados en el cuaderno.
Figuro 8
306
8
~ ~rO\\NlENNENT0
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
CONEXIONES DEL MOTOR TRIFÁSICO
LIMA-PERÚ
( REF.HTE 98
El motor asincrónico trifásico tiene, en el
sistema inductor, bobinados para conectarse en triángulo o en estrella. Se puede
modificar el agrupamiento de los tres devanados sin cambiar el funcionamiento
del motor.
)8
V
En el efecto, el campo giratorio creado
por los inductores se produce, indiferentemente, con lo conexión en estrello o con lo
conexión en triángulo. Solamente lo tensión de alimentación nos impone lo conexión o emplearse.
Bobinados en el estotor con
sus terminales en estrellolY}
Bobinados en el estotor con
sus terminales en triángulo~)
Lo placo de bornes del motor sirve paro
pasar de uno o otro conexión según lo
tensión disponible.
z
A veces resulto ventajoso, poro facilitar el
arranque, utilizar primero lo tensión más
elevado y por consiguiente, el acoplomiento en estrello; en seguido, se poso
con rapidez al acoplamiento en triángulo
que correspondo o lo marcho normal del
motor.
w
y
X
1111 11
V
U
J
1
1z
y
1{
¡ .~ ~ ~
¡
~
1
Disposición de los barrilas en lo placo de
bornes poro el acoplamiento en Y de los
orrollom ientos en el estotor
lo maniobro poro el funcionamiento del
motor se efectúo por arrancadores sistema estrello - triángulo.
~
S
T
Disposición de los barritos en lo ploco
de bornes poro el acoplamiento en~ de
los orroi:Jmientos del estotor
307
"' ~cANJeo DE I.WlTENIMIENT~
TECNOLOG(A ESPECfFICA :
CORRIENTE DE ARRANQUE
LIMA-PERÚ
~~------------~~m~)~
En el sistema en que establecemos lo
corriente en los arrollamientos estotóricos,
el rotor está inmóvil. El motor osincrónico
funciono en este momento como un transformador, en el que el primario está en
tensión, pero, cuyo secundario está en
cortocircuito, puesto que aquí se troto de
un motor de jaula. lo intensidad que atravieso el aparato es lo mayor que se puede
encontrar poro lo tensión y frecuencia
considerados. En un transformador se le
llamo o eso corriente intensidad de
cortocircuito, pero, cuando se troto de un
motor se prefiere, habitualmente, el término intensidad de arranque.
Anillos conductor&$ que
hacen el cortocircuito
ROTOR DE JAULA DE ARDILLA O DE INDUCCIÓN
.. ..
,.
•tt~• "
Lo figura inferior de la derecho represento
la relación intensidad/velocidad a tensión constante de un motor osincrónico de
inducción con rotor de jaula. A la velocidad O, lo intensidad absorbida es igual a
Id ( Intensidad de arranque), pero, decrece rápidamente cuando la velocidad aumento poro hacerse igual a lv ( Intensidad
en vacío ), cuando el motor ha alcanzado
su velocidad de sincronismo. A coda velocidad V 1 corresponde un valor 1 de intensidad.
Formas de doble borro y ranura
Rotor de doble borro y ranura
En el punto de funcionom iento F, es decir
poro la velocidad de cargo Ve, lo intensidad absorbido en In ( Intensidad normal o
nominal ).
Se designo lo intensidad de arranque en
base o la relación Id/In, que se llamo
golpe o punta de corriente. En los motores
de simple jaula alcanza valores de 8 a 1 O
veces. En motores de ranuras profundas y
de gran aplicación industrial, el golpe de
corriente Id/In está comprendido entre A
y 6 veces.
~
-------------~-1
1
F
1
o
Velocidad
V
Ve
Relación intensidad / velocidad de un motor
asincrónico con rotor j\1ula de ardilla
308
LIMA-PERÚ
'-
TECNOLOG(A ESPEC(RCA :
..,
ARRANCADOR SISTEMA ESTRELLA • TRIÁNGULO
~
~CÁNICO DE MANTENIMIENT~
e
REF.HTE 100
los sistemas empleados poro el arranque
de motores eléctricos pueden actuar sobre el estotor o el rotor. Se dosifican así :
- Directo
-Conexión
Sobre el
estotor
SISTEMAS
DE
ARRANQUE
Sobre el
rotor ( Bobinodo)
Y-ll
- Por outotronnsformodor
¡-
Arrancador Y - ll por interruptor rotativo
Por resistencios
Centremos nuestro atención en el
arrancador sistema estrello - triángulo.
El arrancador Y - !l. no es más que un
sistema de conmutación de tres posiciones : Uno primero de desconexión o
poro, uno segundo en estrello y lo tercero
en triángulo.
Este sistema de arranque es bueno cuando los bobinados del motor están diseñodos poro trabajar en triángulo. Se utilizo
poro motores cuyo potencio es superior o
los 3 HP. Consiste en proveer al motor
con un dispositivo externo que permite lo
conexión de sus bobinados en estrello y
en triángulo, o voluntad del operador.
Interruptor de cuchillos tripolor poro el
arranque '(¡ - t.
los dibujos de la derecho nos muestran lo
formo cómo se conectan los bobinados
poro el arranque Y- !l. y algunos medios
poro el mismo fin, toles como: Arrancador
rotativo, conmutador de cuchillo y
contoctores.
Arrancador Y • ll a contactares
309
Jo
~
r
~ICO DE MANlENIMIENT~
TECNOLOG(A ESPEC(RCA :
r:-::\
VALORES DE LA INTENSIDAD Y TENSIÓN
LIMA- PERÚ
~-----E_N_~_c_o_N_E_X_Ió_N_Y_·_A____~~(~.m1~J~
Lo conexión estrello-triángulo sólo es recomendable poro el arranque en vacío o con
uno reducido cargo. Al conectarse el motor, primero en estrello o lo línea y luego en
triángulo, en el momento de arranque, lo corriente ton sólo alcanzo un tercio de los
valores correspondientes al arranque con conexión directo. Asimismo, lo tensión tiene
uno reducción, en codo fose, en lo proporción de 1 : {3 - 0,57.
Se identifico o lo tensión e intensidad de
línea con los letras mayúsculos !J., !- A lo
tensión y corriente de fose con los letras
minúsculos Y., i·
Tabla 1
Relación de tensión e intensidad en las
conexiones estrella - tridngulo
Lo conexión en triángulo se empleo poro
cargos uniformes. Lo tensión en los romoles es 1 ,73 veces mayor que en lo conexión estrello. Es bueno, por tonto, cerciorarse de la tensión de fose de lo máquina.
Conexión
y
Tensión
L1
U=u
U= uV3
Los motores trifásicos siempre llevan, en su
placo, la indicación de dos tensiones :
2 20/3 SOV. Disponiendo de uno red
trifásica de 220 V se conecta en il, luego
cada bobino recibe tensión total de lo
red, porque :
Corriente
=i
1 = i {3
1
Intensidad
de lineo
u .. u
Aplicando lo conexión en estrella con una
tensión trifásica de 3 80 V, puesto que :
u .. U/1 ,73, las bobinas reciben uno
tensión de :
u •
*-
(~g
CONEXIÓN ESTRELLA
- 220V oprox.
u
Para aplicar correctamente los relaciones
de tensión e intensidad en los conexiones
nos remitiremos o la Tabla 1.
Tensión
de lineo
1
I
CONEXIÓN TRIÁNGUlO
310
Intensidad
de línea
,
TECNOLOGfA ESPECfACA:
LIMA-PERÚ
..,
CLASIFICACIÓN DE LOS ELECTROIMANES
~OEMANTENIMIENT~
~
J
~
~~~~~~~~~~~~~~~·m 1~ ~
El empleo de los electroimanes es muy amplio en electricidad. Se utilizan poro
accionar, o distancio, equipos mecánicos y eléctricos. Tombién poro abrir o cerrar
circuitos de intensidad o tensión reducido y elevado, maniobrando interruptores y
trobojondo o bajos tensiones.
También se usan los electroimanes poro lo elevación de piezas magnéticos, como
lingotes, chopos o virutas, sustituyendo al gancho de la grúa y permitiendo maniobras
más r6pidos.
los distintos tipos de electroimanes, y siempre bajo el mismo principio de funcionamiento, se clasifican en electroimanes de corredero, accionamiento y elevación o separación articulado.
Corredero
Accionamiento
311
Elevación o separación
articulado
TECNOLOG(A ESPEdRCA :
"'
INTERRUPTOR ROTATIVO ESTRELLA TRIÁNGULO
LIMA - PERÚ ... ( Generalidades-Definición-Conexión-Etapas-Funcionamiento ) -'
~!E~
e
REF.IITE 103
~
J~
POTENCIA NOMINAL
lo potencio nominal es el valor de lo capacidad del motor que permite asegurar el buen
funcionamiento de lo máquina.
El valor de lo potencio se expreso en caballo de vapor ( CV) y viene indicado en lo placo
de identificación del interruptor.
220
380
7
!í
10
Esto significo que el mismo interruptor ( dependiendo de lo tensión nominal de lo red
trifásico en que está conectado) tiene lo capacidad de comandar motores con potencias
nominales ( CV ) de valores diferentes.
312
TECNOLOGrA ESPECrRCA :
..,
INTERRUPTOR ROTATIVO ESTRELLA TRIÁNGULO
( Generalidades-Definición- Co nexi 6n-Etapas-F un ci ona miento ) -'
LIMA - PERÚ
~DE MANIB4~
e
REf_ HlE 103
J~
CORRIENTE NOMINAl
la capacidad de corriente de los interruptores está relacionada con los contactos.
Lo corriente nominal ( Amperios ) es lo capacidad que estos contactos poseen al
conducirla sin que se sobrecalienten cuando el interruptor está activado.
Los fabricantes, para atender las características requeridas, construyen los contactos
de los interruptores con tal capacidad que soportan corrientes superiores a la nominal.
Los interruptores rotativos estrello-triángulo se construyen para capacidades comprendidas entre 1O y 200 A.
la capacidad de un interruptor rotativo Y - !J. puede interpretarse con los siguientes
ejemplos:
- Un interruptor rotativo estrello triángulo de 30 A, conectado durante 3
segundos, soporta 1O veces la corriente : 300 A.
-
El mismo interruptor de 30 A, conectado durante 1O segundos, soporto 6
veces la corriente nominal.
-
En 30 segundos soporta 4 veces.
-
En el intervalo de 60 segundos, soporta 3 veces lo corriente nominal.
TENSIÓN NOMINAl
Lo tensión nominal de un interruptor s el valor normal de tensión ( voltios ) que un
interruptor debe tener para poder garantizar un buen funcionamiento del mismo.
los fabricantes construyen interruptores con tensión nominal de 500 y 600 V.
Ejemplos :
- Un interruptor rotativo estrella-triángulo con tensión de 500 V y corriente
nominal de 30 A, conectado a un circuito de arranque de 220 V,
comanda un motor de inducción trifásica de rotor en cortocircuito con
tensiones nominales de 220 V /38 OV.
- El mismo interruptor, conectado a un circuito de arranque con tensión de
380 V, comanda un motor de inducción trifásica de rotor en cortocircuito
con tensiones nominales de 440 V /760 V.
De todo lo explicado se concluye que la tensión nominal, indicada en el
interruptor, debe ser superior a lo tensión nominal del circuito de arranque.
313
~
~cANICO DE MANTENIMIENT~
TECNOLOGÍA ESPECfACA :
~
INTERRUPTOR ROTATIVO ESTRELLA TRIÁNGULO
LIMA- PERÚ
~-(_G_en_e_~_li_da_d_~_-_oe_t'_·n_ic_ió_n-_c_o_ne_x_ió_n_-E_~_P_~_-_Fu_n_c_io_na_m_i_en_t_o_)~· ~m 1ro)~
CONEXIÓN DEL INTERRUPTOR ESTRELLA- TRIÁNGULO
Para la conexión del interruptor en las tres posiciones de funcionamiento, cada
fabricante emplea una indicación poro el borne de entrado ( alimentación ) y el borne
de solido del interruptor hacia el motor.
Los indicaciones se dan o través de letras, números y colores, o combinándolos.
En la figuro de arribo se observo que lo indicaciones de los bornes está pegado en el
interior de lo cojo.
De lo mismo formo se indica con números
o letras, en el símbolo del interruptor,
poro la identificación de los bornes.
los bornes R-S-T son los de alimentación
del interruptor. los otros son los de solido
del interruptor hacia el motor.
Sor~nes
~
:
1
~
~
---¡--0
o
~1
~
~
~~
___!___! _____jQo,
~
~
1
Contactos en
posición ( Y)
314
1-.t
e:;-:;• --..
___
1
Y
Palanca en
posición ·
.,_¡-~-~- _¡dooconectado
11
11
1 l
1
:k'
: :
11
1
1
Contactos en la
posición(~)
1
1
11
111
--~~---'
Puente fijo paro lo
posición ( Y)
~cANico DE MANIENIM~
TECNOLOG(A ESPEC(FJCA :
LIMA- PERÚ
INTERRUPTOR ROTATIVO ESTRELLA TRIÁNGULO
( Generalidades-Definición- Conexi 6n -Etapas-Fu nci onamie nto )
~
e
AEF. HTE 103 )
~
~
ETAPAS DE FUNCIONAMIENTO DEL INTERRUPTOR ESTRELLA· TRIÁNGULO
12 etapa
-
El interruptor está en lo posición ( O ) desconectado.
2 2 etapa
-
El interruptor está en lo posición ( Y ) estrello.
3 2 etapa
-
El interruptor está en lo posición ( ll. ) triángulo.
4 2 etapa
-
Instante en que se desconecto el interruptor.
J• etopo • El interruptor en posición ( O } desconecto do
o
y
'
4
c¡..:;l
En lo posición ( O ) los bornes de entrado
R-S-T están bajo tensión y no hoy continuidad entre ellos. En consecuencia, no hoy
poso de corriente o los bornes del motor.
Contactos
Abiertos
2• etopo • El interruptor estó en posición ( Y} conectado en estrello
Contactos
Cerrados
Al girar lo palanca del interruptor o lo
posición conectado en ( Y ), los contactos
móviles son accionados hacia los fijos,
permitiendo que hoyo continuidad entre
los bornes R-S-T con los bornes de solido
hacia le motor. En este instante el motor
empiezo o salir de lo inercia ( lo corriente
cubre o uno promedio de 3 o 15 veces lo
corriente nominal). mantengo lo palanca
del interruptor en esto posición durante el
tiempo necesario (más o menos 20 segundos) hasta que el motor alcance el 80% de
su velocidad nominal y disminuyo lo corriente de arranque.
315
"
~CÁNICO DE MANTEN~
INTERRUPTOR ROTATIVO ESTRELLA TRIÁNGULO
( Generalidades-Definición- Can exi 6n-Etapas-F un ci onamiento )
( REf_ HTE 103 ) ~
TECNOLOG(A ESPEC(FICA :
LIMA - PERÚ
~
3• etopo - El interruptor en posición ( L1 } conectodo en triángulo
Al girar la palanca del interruptor o la
posición conectado en ( A ) triángulo, los
contactos de conexión en (Y ) son desconectados y debe guiar o los contactos en
A, que estaban abiertos, paro que se
cierren con los contactos de los bornes RS-T y los bornes de solido hacia el motor,
permitiendo la continuidad de lo corriente
en la conexión en triángulo.
Contactos
Cerrados
Esto maniobra se hace en un intervalo de
tiempo muy corto, poro que el motor no
pierda la velocidad adquirido en la maniobra anterior y alcance rápidamente su
velocidad nominalmente.
316
r
~ I:E MANTENIM~
TECNOLOG(A ESPEC(RCA :
LIMA- PERÚ
INTERRUPTOR ROTATIVO ESTRELLA TRIÁNGULO
( Generalidades-Defi ni ción-Co nexi ón -Etapas-F un ci onamie nto ) "' ( REF- HTE 103
J~
~
4i etapa • Instante en que se desconecto el inte"uptor rotativo
Poro desconectar el interruptor se giro lo palanca .o lo posición ( O )
desconectado. El eje giro y los contactos empiezan o abrirse. En este instante
el orco eléctrico comienzo o desarrollarse, los resortes aumentan de longitud y
esto obligo a los contactos o abrirse rápidamente, no dando tiempo o que el
orco dañe los postillas de los contactos.
FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO DE ARRANQUE ESTRELLA- TRIÁNGULO POR
INTERRUPTOR ROTATIVO O - Y - 6
Estando lo red trifásico energizado en los
líneas R-S-T y el interruptor seccionador
activado, se observo, en el esquema, que
los bornes de entrada del interruptor rotativo estrella-triángulo están sometidos o
tensión y que el motor continúo parado,
y o que el interruptor está en lo posición
( O ) desconectado. De esto manero no
existirá conexión entre los contactos fijos; consecuentemente, los bornes de entrado, que están sin continuidad con los
bornes de salido hacia el motor.
ll
220 V - 60Hz - 3 - - N
1 10 AWG
1--------~~-------------T--------~-+--------------N~----.-~-+-------------
••
HOV 1 !5A
o
1
1
1
T
...... ~~------~R~í~~--:-j:
l
'+-+-+- ro. . -,- o~ ! 1i
-
,
1 WNES
-1
317
1
1
L,_ _ _ J.. _ _
1
1~
•
J
ltJtN 1 JDA
r
TECNOLOGfA ESPECIFICA:
..,
INTERRUPTOR ROTATIVO ESTRELLA TRIÁNGULO
LIMA-PERÚ '- ( Generalidades-Defi nición-Co nexi ón- Etapas-F unci onami ento l ..,
~ll:t.Wll'ENNIENT~
e
REF. lilE 103 )
El operador acciono el interruptor estrello triángulo o lo posición CONECTADO EN
ESTRELLA.
Accionando lo palanca del interruptor hacia lo posición de arranque en estrello ( Y ),
habrá continuidad entre los bornes de entrado y los de solido, conforme se muestro en
el esquema. El borne de entrado R, o través de los contactos móviles y fi¡os, cierro con
el borne U de solido hacia el motor. El borne de entrado S cierro con el borne de solida
V y el borne de entrado T lo hoce con el borne de solido W.
los bornes Z, X e Y están unidos o través de los contactos con el puente fi¡o.
De esto formo, el motor arrancará y saldrá del estado de reposo en que se encontraba.
Manteniendo esto posición durante más o menos 20 segundos, el motor llegará al 80%
de su velocidad nominal. En este instante el operador accionará lo palanca del
interruptor poro llevarlo o lo posición triángulo, sin pérdida de tiempo, evitando así que
el motor pierdo lo velocidad
R
2 20 V - 60 Hz - 3 ... - N
# lOAWG
o,
250V/!1!5A
1
T
N
T.Sew -lOME
220V/VOI
20,6A
1800 ,1,''""
.
318
a
~
TECNOLOG(A ESPEC(RCA :
LIMA- PERÚ
~ ~ICO DE t.WIIENIMENT0
INTERRUPTOR ROTATIVO ESTRELLA TRIANGULO
( Generalidades-Definición-Conexión-Etapas-Funcionamiento )
e
REF. HTE 103
El operador acciono el interruptor estrello triángulo en lo posición en TRIÁNGULO.
Girando lo palanca o lo posición ( ~ )
triángulo se observo, en el esquema adjunto, que el borne de entrado R se cierro,
o través de los contactos móviles y fijos,
con los bornes de solido hacia el motor U
y Z; el borne de entrado S se cierro con los
bornes de solido V y X; y el borne de
entrado T se cierro con los bornes de
solido W e Y.
..·----.....-+-------220 V - 60Hz - 3 ... - N
, 1O AWG
T----...-++-------N ~-----~~~--------------
De esto manero, .el motor alcanzará lo
velocidad nominal y podrá trabajar plenamente en condiciones nominales.
Poro desconectar el interruptor, el operador deberá retornar lo palanca o la posición ( O ) desconectado.
319
J~
~
r
TECNOLOG(A ESPEC(RCA :
~DE MANTENtAm~
INTERRUPTOR ROTATIVO ESTRELLA TAIANGULO
LIMA- PERÚ
~
~-(_G_en_e_~_li_da_d_~_-_oe_t,_·n_ic_i6_~_c_o_ne_x_i6_n_-E_~_P_~_-_Fu_n_c_io_na_m_i_en_t_o_)~~~·m 1roJ~
Poro evitar este problema se recomiendo arrancar estos motores con el interruptor en
posición estrello y, uno vez que alcanzan el 75% de lo velocidad nominal, conector el
motor en triángulo mediante el interruptor.
El interruptor rotativo estrello-triángulo en lo posición TRIÁNGULO tiene como objetivo
principal :
Llevar el motor o su velocidad nominal uno vez
que solió de lo inercia al ser conectado
en estrello ( con tensión reducido ).
Poro arrancar un motor en inducción trifásico de rotor en cortocircuito, mediante el
interruptor estrello-triángulo, es necesario que el motor tengo dos tensiones :
220 V/380 V ó 220 V/380 V ó 440 V/760 V.
Lo tensión mayor es lo nominal poro lo conexión estrello y lo tensión menor es lo nominal
poro lo conexión en triángulo.
320
,.
TECNOLOGÍA ESPECÍFICA :
LIMA-PERÚ
"'
INTERRUPTOR ROTATNO ESTRELLA TRIANGULO
{ Generalidades· Definición· Conexi ón·Etapas·F uncionami ento } ~
~DE MANI'ENMENT~
e
IIEF. H1E 103
~
J~
los abastecedores de energía eléctrico recomiendan el empleo de dispositivos especiales poro hacer el arranque en motores de inducción trifásica de rotor en cortocircuito,
con el fin de evitar pertubaciones en el funcionamiento de otras instalaciones eléctricas.
Existen varios dispositivos paro esto finalidad. Uno de los más empleados es el
interruptor rotativo estrello-triángulo.
INTERRUPTOR ROTATIVO ESTRELLA-TRIÁNGULO
Es un dispositivo eléctrico capaz de comandar el arranque de motores de
inducción trifásicos de rotor en cortocircuito, cuya tensión nominal en conexión
triángulo coincida con la tensión nominal
de las líneas de alimentación. La finalidad es reducir lo corriente de arranque
de dichos motores.
El interruptor rotativo estrella-triángulo en la posición estrella, conectado o motores de
rotor en cortocircuito, tiene como objetivo principal :
Reducir el 33% la corriente de arranque
en motores de media potencia ( de 5 a 60 CV ).
Esto se debe a que cuando se arranca este tipo de motores, la corriente sube a un
promedio de 3 a 15 veces en relación con la corriente nominal del motor (esto es por
poco tiempo ), dando lugar a un aumento de corriente muy grande en la red.
l
321
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
CÁLCULOS Y COMPROBACIÓN DE
LA LEY DE WATT
LIMA- PERÚ
~ 11: r.wfTENMENT0
(:~~A 94
JG
Es importante familiarizarse en el dominio de los procesos que siguen para el cálculo de
potencias y conocer las expresiones resultantes de la combinación de las leyes de Ohm
y Watt.
COMBINACIÓN DE LAS LEYES DE OHM Y WATI
Poro empezar, un breve recuento de ambas leyes :
l. Ley de Ohm
u - 1X R
2. Ley de Watt
p • U X 1
Si al aplicar la ley de Wott no se conoce la tensión ( U • ? ), se puede reemplazar este
valor por el valor U en lo ley de Ohm, así :
( Wott)
p • U X 1
P=(lxR)xl
p - 12 X R
p - !2 R
Entonces :
O seo que lo potencia ( en vatios ) de un circuito es directamente proporcional o lo
intensidad que circulo por éste, elevado al cuadrado y multiplicado por la resistencia.
Otro formo de presentar lo ley de Ohm es :
1
Si en lo ley de Wott ( P •
Ohm, se tiene que :
p -
-
u
T
U x 1 ), reemplazamos el valor de 1 por el que do lo ley de
u X Tu
De donde se deduce que lo potencio eléctrico, en un circuito donde se conozca la tensión
y lo resistencia, es igual o lo tensión elevado al cuadrado y dividido por lo resistencia.
322
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
~ ~rnWTENNENT~
CÁLCULOS Y COMPROBACIÓN DE
LA LEY DE WATT
LIMA- PERÚ
(:g•
94
JG
Resumiendo, se puede hollar lo potencio, en vatios, empleando las fórmulas :
1 . P - U x 1 ( conociendo lo tensión U y la intensidad 1 )
2. P -
12 R ( conociendo la intensidad 1 y la resistencia R }
3. P -
~ ( conociendo lo tensión U y la resistencia R )
2
Si en las fórmulas anteriores se despejo los valores de U, 1y R, se encontror6 otra formo
de hallar dichos valores partiendo de las fórmulas de potencio.
EJERCICIOS
1 . Calcular lo potencia que suministro uno resistencia de 5 kn cuando se le aplico uno
tensión de 1 00 voltios :
Datos :
R •
5 kn ( y sabemos que 5 kn equivale a 5 000 n )
u - 100 w
+,
2
Observando la fórmula 3, se ve que p •
la se tiene que :
siendo U y R conocidas. Al aplicar-
2
p -
p-
100
5 000
10 000
5000
10
p -
-:r
P -
2 vatios
luego, lo resistencia produce una potencia de 2 W cuando lo tensión es de 100 voltios.
2. Calcular lo potencio en un circuito que tiene uno resistencia de 82 000 mn y circulo
por ello uno intensidad de 20 A :
Datos :
1 -
R -
20 amperios
82 000 mn (que equivalen a 82 n)
Observando las fórmulas de la combinación de la ley de Ohm y de Wott encontramos
que P • 12 R
Aplicando lo expresión directamente, se tiene que :
p - J2 R
p • 202
X
82
p • 400 X 82
P •
32 800 vatios
O seo que el circuito desarrolla uno potencio de 32 800 vatios cuando la resistencia
es de 82 000 mn y circulo por ello una intensidad de 20 amperios.
323
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
CÁLCULOS Y COMPROBACIÓN DE
LA LEY DE WATT
LIMA- PERÚ
"
~ICO ~ MANTENIM~
(:~~A
94
)§
3. ¿ Qué tensión se le debe aplicar o uno resistencia de 144 O cuando lo potencio es
de O, 1 kW ? Observe los fórmulas y encontrará lo expresión :
2
u
P - R
Se despejo lo tensión U :
U2
-
p X R
Se extrae lo roiz cuadrado :
U •
~ P x
R
Si se sobe que P • O, 1 kW equivale o 100 W y que el valor de R es 144 O, basto
reemplazar estos valores :
U •
"'1QQ X 144
u - "' 14 400
U -
120 voltios
lo tensión aplicado es de 120 voltios.
4. Calcular lo intensidad que circulo por uno resistencia de 30 n si produce uno potencia
de 243 kW:
Tiene R P •
30 O
243 kW que equivale o 243 000 vatios
Se conoce lo expresión P 2
1
-
+,
12 R. Se despejo el término intensidad ( 1 ) :
o seo que : 1 -
~
+
Utilizando esto fórmula puede calcular la intensidad, conociendo to potencio y lo
resistencia :
1 -
~+
1 -
~
1 -
~
1 -
.J 8 100
1 -
90 amperios
24 300
3
324
243 000
30
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
CÁLCULOS Y COMPROBACIÓN DE
LA LEY DE WATT
LIMA-PERÚ
~ ~LOMffNN~
(:~~A 94
JG
5. la potencia de una hornilla es de 2 500 vatios y circula por ella uno intensidad de
5 A ¿ Cuál será el valor de su resistencia ?
p -
R
R
R
-
-
2
1 X R
p
-2-
1
2 500
5
2
- --g-
R -
2 500
100 n
la resistencia de la hornilla es de 1 00 Q
6. Un calentador de agua está conectado a una red de 220 V y tiene una potencia de
3 200 vatios ¿ Cuál será su resistencia ?
2
u
P. T
Se despeja R :
2
R •
U
T
Se colocan los valores de U y P :
R •
220
2
3 200
Se desarrolla lo operación aritmética :
R •
48 400
R •
48 400
R •
R •
3 200
3 200
484
32
15,12 ohmios
325
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
CÁLCULOS Y COMPROBACIÓN DE
LA LEY DE WATT
~cANICO DE MANltNIMIENT0
(~~~A
94
)§
RESUMEN Y DESARROLLO DE LA FÓRMULA DE LA LEY DE WATI
Fórmula básico :
p • U X 1
De esta expresión se deducen las 2 expresiones que siguen :
la.
p
u- -1
2a.
p
1 -
lT
En las ecuaciones, el primer término es la incógnita y los restantes, a la derecha de la
igualdad, son los datos conocidos. Para mayor facilidad utilice el triángulo :
326
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
LIMA-PERÚ
CÁLCULOS Y COMPROBACIÓN DE
LA LEY DE WATT
~ ~ rUWTENNENT~
(:~~A 94
JG
También se vio que :
p -
12 X R
De esta ecuación salen las 2 expresiones que siguen :
Jo.
R •
p
-21
2o.
Si en lo expresión P - 1 x U se sustituye lo 1 por el valor que tiene en lo Ley de Ohm,
resulta otra expresión de la ley de Watt, así :
p • 1X U
2
u
P-T x
u
u-,2
u
P • R
327
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
CÁLCULOS Y COMPROBACIÓN DE
LA LEY DE WATT
LIMA- PERÚ
"
~ICO DE IMNTENIMm~
(:~~A
94
JG
De la fórmula anterior se derivan las siguientes expresiones :
1a.
U = P x R
2a.
u
2
R
p
En la figura adjunta se muestra un resumen de las fórmulas hasta ahora vistas. Sirve para
hallar los 4 factores que más comúnmente se emplean en electricidad, a saber 1, U, P y
R. La circunferencia está dividida en cuatro cuadrantes y en cada uno de estos tenemos,
al centro, el factor desconocido ( porte tramada ) y más a la periferia las posibles
soluciones, según las cantidades conocidas.
E¡emplo:
Hallar la resistencia de un circuito que tiene una tensión U de 100 voltios y una potencia
P de 500 vatios.
a. Se selecciona el cuadrante de resistencia R y se busca la fórmula que corresponde.
Conociendo U y P, se tiene :
2
R
=
u
-p-
entonces,
R =
100
2
500
=
1o 000
500
.
= 20 ohm1os
Es importante que se familiarice con el uso de estas fórmulas.
328
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
INCONVENIENTES DEL EFECTO JOULE
LIMA-PERÚ
~ ~rHMTENIIENT0
(_:_~_~A__g_s_)
8
El efecto Joule ofrece ventajas, pero, presento inconvenientes que debemos evitar :
•
Caída de tensión en los conductores
•
Cortocircuito, que puede ocasionar un incendio
• Calentamiento excesivo de los aparatos eléctricos (Motores, transformadores, televisores o radios )
1. CAÍDA DE TENSIÓN EN LOS CONDUCTORES
El calentamiento de los conductores que, como se dijo, siempre tienen uno resistencia ( R ),
absorbe porte de lo energía eléctrico y lo transformo en color; es decir, hay uno • Caída
de Tensión • en lo red y esto es perjudicial.
Si se tiene que 1 es lo intensidad que recorre un conductor de resistencia ( r ) que alimento
un receptor ( lámparo, motor o televisor ), según lo ley de Ohm se produce, a lo largo del
conductor, uno caída de tensión ( u ) provocada por lo resistencia ( r ) que es igual a :
u •
( Cuando se refiere o lo resistencia del conductor se represento por r minúsculo y lo caído de
tensión por u minúsculo )
1 x r
Si U es lo tensión aplicado al principio del conductor y U' lo tensión de solido, se utilizo
este esquema ( Figuro 1 ) :
r
u
U'
r
Figuro l
U'
•
U -
Ir
=>
L1
-
u - u
329
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIM~- PERÚ
INCONVENIENTES DEL EFECTO JOULE
Siendo:
~ ~M:O ~ INMENN~
(. . .:_~_~A__g_s_)
U -
Tensión de entrada, en voltios
U' -
Tensión en el receptor, en voltios
r
Resistencia de los conductores, en ohmios
•
u -
l.r ( Caída de tensión )
Si la caída de tensión ( u ) es grande, el funcionamiento del receptor puede ser
defectuoso. Por tal motivo, las electrificadoras del país han limitado el valor de estos
caídas de tensión a los siguientes porcentajes :
•
Alumbrado : 5% máximo para la lámparo más distante.
•
Fuerza motriz : 10% máximo paro el aparato más distante.
Estas cifras deben calcularse con lo instalación totalmente en funcionamiento, es decir,
con lámparas y receptores funcionando.
En la práctica, sin embargo, la caída de tensión no debe
sobrepasar el 3% como máximo.
Esto con el fin de permitir uno posible ampliación de la instalación o un cambio de
potencia de los receptores.
Si la energía absorbida sobrepasa los porcentajes normales, los aparatos de utilización
recibirán una tensión menor y su funcionamiento será defectuoso. Esto se hoce mucho más
notorio en los aparatos que no tienen gran margen de tolerancia en c~anto a lo tensión
de funcionamiento ( televisores, tocadiscos, radios ), por lo que se hace necesario
colocarles un aparato especial para mejorar el funcionamiento, como un elevador o
estabilizador. Para evitar todos estos inconvenientes es preciso calcúlor la sección de
los conductores, de tal manera que esta pérdida de energía eléctrica no sobrepase las
normas legales de las electrificadoras.
Eiemplo:
la resistencia de los conductores que alimentan una lámpara de 200 vatios y 1 1O voltios
es de 4 ohmios. Calcular lo tensión con la que funcionan la lámpara.
Datos :
r -
4 ohmios
U -
11 O voltios
P -
200 vatios
U' - Tensión de funcionamiento ( no se conoce )
Se tiene que U' - U -Ir. Se conoce 1!. y r., pero no se conoce l. Por lo tanto, te debe hallarla
Se sobe que P -
U x 1, de lo que se deduce que :
1 •
Up
200
.
• 110
• 1,81 ampenos
330
8
,
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
"'
~DE MANTENIMIENT~
~
REF.
( HCTA
INCONVENIENTES DEL EFECTO JOULE
LIMA- PERÚ
~
'-----------------------------------------~
ss)§
Ya se tiene el valor de lo intensidad.
Ahora, sí se puede aplicar lo fórmula U' -
U - 1r
U'- 110- (1,81 X 4
U' - 11 O - 7,272
U' - 102,72 V
lo lámparo funciona, entonces, con uno tensión de 102,72 voltios.
A continuación se desarrolla otro ejemplo :
En uno oficina se quiere instalar un grupo de 1O lámparas, de 200 vatios codo uno. lo
toma de lo alimentación se encuentra o 50 m del despacho y la tensión de la línea es de
220 voltios. Calcule la sección del conductor de cobre o utilizar si la caída de tensión no
excede el 2% (resistividad poro el cobre P - 0,017 O x mm 2 /m)
p .... 200
w
100 m ( 2 conductores de 50 m codo uno )
U
220 V
p "" 0,017
l
•
% = 2%
Primero se calcula la caída de tensión ( u ) que es el 2% de 220
u -
220 X 2
100
" ~dg - 4, 4
voltios ( caído máximo )
Ahora, se calcula lo intensidad ( 1 ) o partir de lo fórmula de potencib :
=>
p ""' U X 1
1-
p
u
El valor de la potencio total ( P) es igual al valor de una lámpara ( 200 vatios) multiplicado
por los 1 O lámparas que se van o instalar
p • 2QQ
X 10
P .. 2 000 W ( Potencio total )
Ahora, se calculo 1 :
p
U'
2 000
220
-
9,09 A
( Intensidad total poro los conductores)
331
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
~ . ~CÑ4JCO r~: IMNTENIMm~
INCONVENIENTES DEL EFECTO JOULE
LIMA- PERÚ
REF.
.., ( HCTA
'-----------------------------------------~
95)8
En seguida se calcula la resistencia de los conductores de cobre :
r-
Tu
to~
==> r -
1
-
0,484 ohmios
Finalmente, se calcula la sección del conductor partiendo de la fórmula que usted conoce :
l
R • PS
S ,. Sección del conductor en mm 2
De donde
P - Resistividad del conductor ( cobre )
L -
longitud total de los conductores en metros
r •
Resistencia de los conductores en ohmios
En este fórmula se conoce :
P = 0,017 mm 2/m
l
100m
r = 0,484
Entonces :
S ... 0,017 X
1,7
0,484
100
0,484
-
3,51 mm
2
2. CORTOCIRCUITO
En una instalación eléctrica, una falso maniobra, un aislante defectuoso, una sobrecargo,
un error en la conexión de aparatos, pueden ser causas de cortocircuito.
Con el montaje que aparece en la figura 2 se puede provocar un cortocircuito. Ya que
la corriente de la pila no representa ningún peligro, refuerce los dos hilos ( que deben
estar sin aislamiento ) por debajo de la bombilla.
Observe que la lámpara no enciende ¿ Por qué ?
PILA
Figuro 2
332
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
"
~cANICO ll' MANTENIM~
INCONVENIENTES DEL EFECTO JOULE
LIMA- PERÚ
'----------------------------------------------~
(
REF.
_HCTA
95)8
Lo figuro 3 represento un esquema del montaje anterior que ayudará o comprenderlo.
~
R
B
-
r
A
l
1J
1
j
Figuro 3
Cuando la corriente 1 llego al punto A se divide en dos portes : Uno 11 que posa por lo
r. del tramo AB y otro 12 que poso por el receptor R. Lo resistencia de la lámparo Res mucho
mayor que lo resistencia r del tramo AB. Por lo tonto lo 11 que se deriva por este tramo
es mucho mayor ( 11 está en relación inverso o lo resistencia 11 ) que la corriente 12 que
circula por lo bombillo. Esta último corriente ( 12 ) resultará muy pequeño y por tonto la
lámparo no alumbrará. Se dice que la lámparo está cortocircuitodo .
. Si en lugar de la pila se conecta un generador o uno fuente cualquiera que pudiera
suministrar uno corriente mayor, la 11 se haría ton grande que provocaría un calentamiento
peligroso de los conductores con desprendimiento de luz y color, capaz de ocasionar un
incendio.
Este sistema de puente es empleado en circuito serie cuando se desea que un receptor
no funcione.
En este caso se dice que el receptor R está puesto en cortocircuito o SHUNTADO ( Figuro 4 ).
__1_
A
-
1
Receptor
R
B
Shunt
1,
Figuro 4
333
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
INCONVENIENTES DEL EFECTO JOULE
LIMA- PERÚ
"'
~ ~ MANTENIMENT~
(_;_~_~A_·__9_s_)
8
3. CALENTAMIENTO DE LOS APARATOS ELÉCTRICOS
Todos los artefactos eléctricos, como motores, licuodoros, transformadores o
estabilizadores, cuando funcionan mucho tiempo se CALIENTAN. Esto se debe al efecto
Joule, que en estos aparatos podemos reducir al mínimo, pero, no eliminar totalmente
( Figura 5 ).
Figura 5
Como todos estos aparatos funcionan por medio de bobinas (olambre de cobre enrollado
adecuadamente ), que tienen una resistencia r y por ella va o circular uno intensidad 1,
es natural que se presente un pequeño calentamiento por efecto Joule. Cuando este
calentamiento es elevado, uno de las causas, además de las mecánicos, puede ser un
cálculo inadecuado de la sección del olambre de las bobinas. ¿ Cómo se disminuye este
calentamiento ? Aumentando correctamente lo sección del alombr1e del bobinado y
empleando materiales de pequeño resistividad como el cobre y el aluminio.
4. PROTECCIÓN DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Si uno instalación eléctrica se ha calculado previendo el funcionamiento de aparatos de
uno potencio determinado, y estos van aumentando en número o compramos otros
aparatos que tienen mayor potencia que los existentes, lo intensidad de la línea va
aumentando.
Igualmente, en caso de cortocircuito occidental aumento bruscamente. El calentamiento
por el calor desprendido, que es proporcional al cuadrado de ( 12 , Ley de Joule ), se hoce
considerable, provocando el deterioro de los aislantes y hasta ocasionando un incendio.
Por lo tonto es indispensable, como medido de seguridad, prever un CORTE INMEDIATO
del circuito en caso de que lo intensidad alcance un valor peligroso.
334
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
"
INCONVENIENTES DEL EFECTO JOULE
LIMA- PERÚ
~ ~ WHIENIMm~
(__=~-~-Á__9_s_)
El más sencillo de los dispositivos de seguridad, en coso de sobrecargo o cortocircuito,
es el fusible, llamado también cortocircuitos. Aunque yo lo estudió en lo unidad de
materiales eléctricos, conviene dar un repaso al papel que juega este dispositivo.
El fusible es un pequeño elemento, generalmente de porcelana o vidrio, que contiene
interiormente un hilo de plomo, aluminio o plata y se encuentra instalado en lo línea de
entrado de codo circuito ( Figura 6 ).
Fusible
Receptor
Figuro 6
Cuando hoy una sobrecarga o un cortocircuito en la instalación hoy un aumento de
intensidad y esto intensidad provoco un calentamiento de hilo fusible. Si lo anormalidad
continúa un cierto tiempo, el calentamiento del hilo fusible continúa, hasta llegar o un
cierto valor donde se funde, interrumpiendo lo continuidad del circuito y haciendo así
de interruptor automático.
El diámetro del hilo fusible depende de su naturaleza ( pueden ser de plomo o aluminio
y sus diámetros serán diferentes) y de lo intensidad que vayan o soportar. Ejemplo, un
hilo fusible de plomo poro 20 A será diferente en diámetro o un hilo fusible de aluminio
poro 20 A y un hilo fusible de plomo poro 20 A será diferente en diámetro a un hilo
fusible de plomo para 1O A.
En lo siguiente tabla se indico lo intensidad que puede soportar normalmente un fusible
de acuerdo o la naturaleza del fusible ( plomo, plato o aluminio ) y el diámetro del hilo.
El hilo fusible se funde cuando la intensidad se hoce aproximadamente igual al doble
de lo indicado en lo tabla.
335
8
,
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
INCONVENIENTES DEL EFECTO JOULE
LIMA- PERÚ
~[(~
(.._:_ce_~1__9_5_)
8
TABLA
Intensidad de lo corriente
(en A)
Diámetro del
fusible ( en mm )
Fusible ele plomo
1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
1
1
0,5
1
1,5
2
2,6
3,5
4,3
Fusible ele
aluminio
Diá...trodel
fusible 1e• m• )
Intensidad de lo corriente
(en A)
FusiW. ele ploMO
0,9
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2,6
4,8
7,4
10,4
13,7
17,2
21,3
2
5,2
6,3
8,7
11,3
14
17
20
FusiW. ele
alu•i•io
25,2
29,6
38,4
48,3
53
71
84
Es importante respetar los diámetros indicados en lo tabla. Si se coloco fusible que
soporte mayor intensidad, en coso que ocurro un cortocircuito, es posible que salte el
fusible principal; si esto no sucede, habrá uno sobre intensidad que caliento los
conductores dañando el aislamiento, pudiendo ocasionar un incendio u otros problemas
de mayor o menor gravedad.
En los instalaciones modernos se colocan frecuentemente breokers, que son interruptores
que desconectan, automáticamente, cuando hoy uno sobreintensidod. Con estos breokers
no hoy que reemplazar el fusible. Basto con volver o conectarlos después de haber
investigado y suprimido lo causo de lo desconexión.
336
~ICO rE MANTENIMENT~
r
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APUCADOS :
"
INTERRUPTOR ROTATIVO ESTRELLATRIÁNGULO ( Dibujo técnico )
LIMA-PERÚ
e
REF.
HCTA
..J
'---------------------------------------~
96)8
SÍMBOLO DEL INTERRUPTOR ROTATIVO ESTRELLA • TRIÁNGULO
El símbolo del interruptor Y· ó es semejante al del interruptor inversor 1- O· D. lo diferencio
está en lo programación de los contactos.
Accionamiento en
.. •
•
~
~cc•onam1enlo en/
las 3 posiciones
1
' ,
desconectoc:Jo, -.....
est,.llo y triángulo
O D
11
'1 /
/
/
Y ~
m 1+-e::::·
',
Contados
móv1les
y
~
,,/
1 /
r-
T
-r-,
1:
1
Con.~ados A:1 ~ 1
O
1
' 1
1
1o
1
1
flfOS
1~..:.¡-L_J
:
1 ' 1
Contactos
Puente /
fijo
móviles
-los símbolos del interruptor estrello-triángulo,en sus tres posiciones, se representan en las
siguientes figuras :
y
POSICIÓN
DESCONECTADO
POSICIÓN EN
ESTRELLA
337
o~
POSICIÓN EN
TRIÁNGULO
CONOCIMIENTOS TECNOLÓGICOS APLICADOS :
LIMA- PERÚ
INTERRUPTOR ROTATIVO ESTRELLA·
TRIÁNGULO ( Dibujo técnico )
~ICO DE r.wflENIMIENT~
(_:_~_~A__96_ )
Observe que en este esquema se indican todos los elementos con los valores de servicio
poro lo instalación eléctrico de uno Sierro de cinto :
220 V - 60Hz - 3 -
1 10 AWG
- N
R--------~--------5---
-----.4---------
+- +-- -------N-¡.--;ttt---- ----T - - - - - - "'t"
':'
mr •
11-:L.-..t"ll
1~1
1.
I!IDV/laA
1 1
1
1
L-f-¡- -+_j
1 1 1 1
1
LL-'
f. .!_ -,J
l ~~T
PANEL DE
y
CONEXIONES
O
1
* 12/INIG
500V/!OA
l~tt.ACA DE.
IICJNS
J
~~- IOHa
2»1 1 380Y
20,61. 1 11.1tA
1100,,..
Esquema Eléctrico de uno Sierro de Cinto
338
8
PROPIEDAD INTELECTUAL DEL SENATI PROHIBIDA
SU REPRODUCCIÓN Y VENTA SIN LA AUTORIZACIÓN
CORRESPONDIENTE