CONTENIDO
UNIVERSIDAD DE ORIENTE NUCLEO DE MONAGAS EICA ICI-ACPI
CONTROLADORES DE CORRIENTE. PROFESOR MOISÉS PÉREZ
DISEÑO FRANCIS MATA EDITOR LUIS SALAZAR
EDITORIAL
MATURIN, ABRIL 2015
EDICIONES DE PLCMAGAZINE PRIMERA EDICIÓN
SEGUNDA EDICIÓN
TERCERA EDICIÓN
Plc.venezuela@gmail.com Plc.ve Plc Venezuela
NOTA EDITORIAL PLC Magazine es una
revista
desarrollada Especial
académica en el Curso de
Automatización
Grado y Control
de Procesos Industriales, de
la
especialidad
de
Ingeniería de Sistemas , de la Universidad de Oriente , Núcleo de Monagas. Esta Tercera
Edición
dedicada
al seminario de
Instrumentación industrial(ICI),
será
y control
se presentaran la definición de corriente eléctrica o intensidad eléctrica Electrónica, que es un controlador, controlador de corriente , tipos de controlador de corriente electrónica de control, tipos de sistemas de
control,
así
como
los
componentes de controladores de corriente. Esperamos Tercera edición agrado
e
invitamos a
que
esta
sea de su
interés,
y
les
seguir nuestras
próximas ediciones.
3
Automatización y Control de Procesos Industriales
INTRODUCCIÓN Desde los comienzos de la historia el hombre se ha visto impulsado en la necesidad de crear objeto bien sea para su distracción como herramientas para mejorar su vida y actividades productivas, ejemplo de esto mencionado han sido los autómatas en toda la historia donde la mayoría de estas creaciones actuaban de manera continua bajo un proceso simple, el transcurrir del tiempo ayudo a que estas ideas fueran mejorando y añadiendo mejores y complejas actividades.
Pero gracias a la evolución del pensamiento y a cambios culturales de la Europa del siglo XVII permitió la entrada de la industrialización y revolución Industrial la cual desde su nacimiento hasta la actualidad ha tenido un crecimiento exponencial que no ha parado, parte de este desarrollo se ha debido a que se logró tener control e integración de máquina y procesos-productivo un ejemplo tangible es la creación y desarrollo de controladores en la instrumentación industrial como los son los controladores de corriente utilizados en procesos altamente complejos e importantes de la industria. 4
?
Es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.
5
Es aquel instrumento que compara el valor medido con el valor deseado, en base a esta comparación calcula un error (diferencia entre valor medido y deseado), para luego actuar a fin de corregir este error. Tiene por objetivo elaborar la señal de control que permita que la variable controlada corresponda a la señal de referencia. El término controlador en un sistema de control con retroalimentación, a menudo está asociado con los elementos de la trayectoria directa entre la señal actuante (error) e y la variable de control u. Pero, algunas veces, incluye el punto de suma, los elementos de retroalimentación o ambos. Contiene interfaces que le permiten manejar gran número de entradas y salidas tanto analógicas como digitales.
CONTROLADOR DE CORRIENTE Los controladores de corriente son los aparatos, que se encargan de dosificar la energía eléctrica, para obtener un control efectivo de la misma, adecuado a fin que se persigue. Si son manuales, la corrección corre a cargo de un operador. Si son automáticos, actúan por sí mismos, siguiendo una pauta fijada de antemano.
6
TIPOS DE CONTROLADOR DE CORRIENTE Entre los diferentes tipos de controladores de corrientes que existen se puede diferenciar los siguientes:
MANUAL Se caracteriza por el hecho de que el operador debe mover un botón o pulsar un interruptor para que se efectué cualquier cambio en las operaciones de funcionamiento de la maquina o del equipo en cuestión.
SEMIAUTOMÁTICO: Se usa principalmente para facilitar las maniobras de mano y control en aquellas instalaciones donde el control manual no es posible. La clave de la clasificación en un sistema de control semiautomático es el hecho de que los dispositivos pilotos son accionados manualmente y de que el arrancador del motor es de tipo electromagnético.
7
Automático: Está formado por un arrancador electromagnético controlado por uno o más dispositivos pilotos automáticos. La orden inicial de marcha puede ser automática, pero generalmente es una operación manual, realizada en un pale de pulsadores o interruptores.
¿QUÉ ES LA ELECTRÓNICA DE CONTROL? Los sistemas de control son aquellos dedicados a obtener la salida deseada de un sistema o proceso. En un sistema general se tienen una serie de entradas que provienen del sistema a controlar, llamado planta, y se diseña un sistema para que, a partir de estas entradas, modifique ciertos parámetros en el sistema planta, con lo que las señales anteriores volverán a su estado normal ante cualquier variación. Un sistema de control básico es mostrado en la siguiente figura: Hay varias clasificaciones dentro de los sistemas de control. Atendiendo a su naturaleza son analógicos, digitales o mixtos; atendiendo a su estructura (número de entradas y salidas) puede ser control clásico o control moderno; atendiendo a su diseño pueden ser por lógica difusa, redes neuronales. 8
La clasificación principal de un sistema de control es de dos grandes grupos, los cuáles son: Sistema de lazo abierto
Sistema de lazo cerrado
COMPONENTES DE LOS Los tiristores: Son un grupo de dispositivos semiconductores diseñados especialmente para trabajar en regímenes de altas corrientes y/o altos voltajes, sus aplicaciones principalmente son en el campo de la electrónica de potencia. Los principales dispositivos utilizados por tanto son bobinas y condensadores, así como semiconductores trabajando en modo corte/saturación (on/off, encendido y apagado)). SCR (Rectificador controlado de silicio): es un dispositivo semiconductor formado por tres uniones “PN” con la disposición “PNPN”, estos 3 terminales llamados ánodo cátodo y puerta.
TRIAC(Tríodo para Corriente Alterna): es un dispositivo semiconductor de tres terminales que se usa para controlar el flujo de corriente promedio a una carga, con la particularidad de que conduce en ambos sentidos y puede ser bloqueado por inversión de la tensión o al disminuir la corriente por debajo del valor de mantenimiento. 9
CONTROLADORES DE CORRIENTE DIAC (Diodo para corriente alterna): es un diodo que conduce la corriente solo tras haberse superado su tensión de disparo y mientras la corriente circulante no sea inferior al valor característico para ese dispositivo.
Transistores IGBT(transistor bipolar de puerta aislada): han permitido desarrollos que no habían sido viables hasta entonces, en particular en los Variadores de frecuencia así como en las aplicaciones en máquinas eléctricas y convertidores de potencia que nos acompañan cada día como el automóvil, tren, metro, autobús, avión, barco, etc.
Tiristor controlado por MOSFET (MCT): es una mejora sobre un tiristor con un par de MOSFET para apagar y encender. El MCT supera varias de las limitaciones de los dispositivos existentes de poder y promete ser un cambio mejor para el futuro. 10
PRINCIPALES TIPOS DE SISTEMAS DE CONTROL.
Sí/No. En este sistema el controlador enciende o apaga la entrada y es utilizado, por ejemplo, en el alumbrado público, ya que éste se enciende cuando la luz ambiental es más baja que un nivel predeterminado de luminosidad.
Proporcional derivativo (PD). En este sistema, la velocidad de cambio de la señal de entrada se utiliza para determinar el factor de amplificación, calculando la derivada de la señal.
Proporcional (P). En este sistema la amplitud de la señal de entrada al sistema afecta directamente la salida, ya no es solamente un nivel prefijado sino toda la gama de niveles de entrada. Proporcional integral (PI). Este sistema es similar al anterior solo que la señal se integra en vez de derivarse. 11
Proporcional integral derivativo (PID). Este sistema combina los 2 tipos anteriores, es decir el PI y el PD.
12
11
El diseño y la gran construcción de circuitos electrónicos para resolver problemas prácticos ha formado parte de la rutina diaria y continua de la electrónica y de los campos de la ingeniería, electromecánica y la informática en el diseño de software para su control.
Los controladores de corriente deben su uso prolongado a la electrónica de potencia la cual ha permitido adaptar y transformar la energía eléctrica para distintos fines tales como alimentar controladamente otros equipos, transformar la energía eléctrica de continua a alterna o viceversa, y controlar la velocidad y el funcionamiento de máquinas eléctricas, etc. mediante el empleo de dispositivos electrónicos, principalmente semiconductores.
El estudio de nuevos dispositivos semiconductores y su tecnología se suele considerar como uno de los grandes retos vencidos por esta generación.
13
REFERENCIAS
CREUS, A. (2011) Instrumentación Industrial.8ta Edición [Libro en línea] Barcelona: Marcombo S.A, Disponible en: http://books.google.co.ve/books?id=iVpN-Z9H0tUC&printsec=frontcover [2014, 10 de Octubre]. Instrumentación y control de procesos. Documento en línea. Disponible en:http://es.wikipedia.org/wiki/Instrumentaci%C3%B3n_y_control_de_pro cesos Corriente eléctrica. Documento en línea. Disponible en: http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica Controladores Electrónicos o de Corriente. Presentación en línea. Disponible en: https://prezi.com/btqcck2p9dkx/controladores-electronicos/ Controladores de corriente. Documento en línea. Disponible en: http://issuu.com/reynaldomayz/docs/ici-opc-unidad_iii-tema_9-revista
14