GuíaProfesional

Clemente Mora González Jefe del Departamentode Fomento Editorial

Leticia Mejia GarcíaCoordinadora de Fomento Editorial

Ulises Ramírez HernándezCoordinador de Diseño Gráfico

Miguel Antonio González VidalesGestión Administrativa

Mayra Guzmán GallegoDiseño Gráfico

DIRECCIÓN GENERALAv. Panamá #199 Esquina con Buenos Aires.Col. Cuauhtémoc SurTels. 01 (686) 9 05 56 00 al 08

Correo Electrónico: principal@cecytebc.edu.mxPágina Web: www.cecytebc.edu.mx

CICLO ESCOLAR 2012-1Prohibida la reproducción total o parcialde esta obra incluido el diseño tipográficoy de portada por cualquier medio,electrónico o mecánico, sin el consentimientopor escrito del editor.

GESTIÓNDITORIAL

Nota:

Al personal Docente interesado en enriquecer el contenido del presente documento, le agradecemos hacernos llegar sus comentarios o aportacionesa los siguientes correos:

fomentoeditorial@cecytebc.edu.mxacaro@cecytebc.edu.mx

José Guadalupe Osuna MillánGobernador del Estado

de Baja California

Javier Santillán PérezSecretario de Educación

y Bienestar Social del Estado

CECYTE BC

Adrian Flores LedesmaDirector General

Jesús Gómez EspinozaDirector Académico

Ricardo Vargas RamírezDirector de Administración y Finanzas

Olga Patricia Romero CázaresDirectora de Planeación

Argentina López BuenoDirectora de Vinculación

Ángela Aldana TorresJefe del Departamento de Evaluación Académica

MUNICIPIO DE MEXICALI

Cristina de los Ángeles Cardona RamírezDirectora del Plantel Los Pinos

Laura Gómez RodríguezEncargada del Plantel San Felipe

Carlos Zamora SerranoDirector del Plantel Bella Vista

Jesús Ramón Salazar TrillasDirector del Plantel Xochimilco

Rodolfo Rodríguez GuillénDirector del Plantel Compuertas

Abraham Limón CampañaDirector del Plantel Misiones

Francisco Javier Cabanillas GarcíaDirector del Plantel Guadalupe Victoria

Román Reynoso CervantesDirector del Plantel Vicente Guerrero

MUNICIPIO DE TIJUANA

Martha Xóchitl López FélixDirectora del Plantel El Florido

María de los Ángeles Martínez VillegasDirectora del Plantel Las Águilas

Amelia Vélez MárquezDirectora del Plantel Villa del Sol

Bertha Alicia Sandoval FrancoDirectora del Plantel Cachanilla

Rigoberto Gerónimo González RamosDirector del Plantel Zona Río

Jorge Ernesto Torres MorenoDirector del Plantel El Niño

Joel Chacón RodríguezDirector del Plantel El Pacífico

Efraín Castillo SarabiaDirector del Plantel Playas de Tijuana

Benito Andrés Chagoya MorteraDirector del Plantel Altiplano

Juan Martín Alcibia MartínezDirector del Plantel La Presa

MUNICIPIO DE ENSENADA

Alejandro Mungarro JacintoDirector del Plantel Ensenada

Emilio Rios MaciasDirector del Plantel San Quintín

MUNICIPIO DE ROSARITO

Manuel Ignacio Cota MezaDirector del Plantel Primo Tapia

Héctor Rafael Castillo BarbaDirector del Plantel Rosarito Bicentenario

MUNICIPIO DE TECATE

Christopher Díaz RiveraEncargado del Plantel Tecate

Dir

ecto

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MENSAJE DEL GOBERNADOR DEL ESTADO

Jóvenes Estudiantes de CECYTE BC: La educación es un valuarte que deben apreciar durante su estancia en el Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Baja California, dado la formación y calidad educativa que les ofrece la Institución y sus maestros.

Por ello, asuman el compromiso que el Gobierno del Estado hace para brindarles educación media superior, a fin de que en lo futuro tengan mejores satisfacciones de vida, y se conviertan en impulsores y promotores del crecimiento exitoso, con la visión que tiene nuestra entidad en el plano nacional.

Esta administración tiene como objetivo crear espacios y condiciones apropiadas para que en un futuro inmediato, el campo laboral tenga profesionistas técnicos de acuerdo al perfil de la industria que cada día arriba a nuestra entidad; por lo que los invito a ser mejores en sus estudios, en su familia y en su comunidad.

En ustedes se deposita la semilla del esfuerzo y dedicación que caracteriza a los bajacalifonianos. Son el estandarte generacional que habrá de marcar la pauta de nuestro desarrollo. Como Gobierno del Estado, compartimos el reto de ser formadores de los futuros profesionistas técnicos que saldrán de CECYTE BC.

Unamos esfuerzos; Gobierno, Sociedad, Maestros y Alumnos, para brindar y recibir una mejor educación en Baja California, ser punta de desarrollo humano, crecimiento industrial y económico, y factor importante del progreso de México.

MENSAJE DEL SECRETARIO DE EDUCACIÓN

Alumno de CECYTE BC:

La educación es una herramienta que aumenta tus oportunidades de desarrollo personal, y permite ampliar tu horizonte de posibilidades de progreso económico y social.

Bajo esa perspectiva, el Gobierno del Estado de Baja California asume con responsabilidad su compromiso con los jóvenes en la tarea de crear espacios educativos en el nivel medio superior, y ofrecerles programas de estudios tecnológicos que les permitan integrarse con competencia a fuentes de trabajo y/o continuar estudios superiores.

El Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Baja California, es un ejemplo de lo anterior. En las escuelas de esta Institución, los estudiantes pueden encontrar el camino de la superación, y el apoyo para alcanzar las metas que visualizan para forjar su futuro.

Entre esos apoyos se encuentran la publicación y entrega de este material educativo, que el CECYTE BC distribuye, con el objetivo de que lo utilices en beneficio de tus estudios.

La tarea que han desarrollado maestros, alumnos y autoridades aducativas en torno a CECYTE BC, han convertido a esta Institución en un modelo para la formación de generaciones de profesionistas técnicos que demanda el sector productivo que se asienta en la región.

Además de eso, el Colegio se ha destacado por alentar el acercamiento de los padres de familia con la escuela, como una acción tendiente a fortalecer los vínculos que deben existir entre ellos, los docentes y administrativos en el proceso educativo, por ser esta, una responsabilidad compartida.

Por todo esto, te felicito por realizar tus estudios en un plantel de CECYTE BC. Te exhorto a valorar este esfuerzo que hace la sociedad a través de la Administración Estatal, y a que utilices con pertinencia los materiales que se te otorgan para apoyar tu formación profesional.

PRESENTACIÓN

El documento que tienes en las manos significa un esfuerzo realizado entre la Coordinación Nacional de los CECyTEs y el Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Baja California por proporcionarte material de estudio de calidad para tu formación media superior.

Las Guías Profesionales de Mantenimiento, Electrónica, Mecatrónica, Turismo, Producción, Análisis y Tecnología de los Alimentos, Laboratorista Químico, Programador de Software, Gestión Administrativa, Contabilidad y Música; comprenden módulos y submódulos en donde encontrarás lecturas, ejercicios y dinámicas que te servirán para adquirir un mayor entendimiento de la Profesión Técnica que ejercerás en lo futuro. El tiempo utilizado por cada uno de los maestros involucrados en las Guías, representó horas de estudio, dedicación y esmero para crear un documento fundamental en la educación. Por ello, te invitamos a que obtengas el mejor provecho de estos materiales de estudio, que fueron diseñados especialmente para lo más preciado del Colegio: sus alumnos.

Adrian Flores Ledesma DIRECTOR GENERAL DEL CECYTE BC

Atentamente

Submódulo I••• MANTENER TRANSFORMADORES, GENERADORES

Y MOTORES ELÉCTRICOS •••

Mantenimiento

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Mtro. Alonso José Ricardo Lujambio Irazábal Secretario de Educación Pública

Lic. Miguel Ángel Martínez Espinosa Subsecretario de Educación Media Superior

Lic. Luis Francisco Mejía Piña Director General de Educación Tecnológica Industrial

Ing. Celso Gabriel Espinoza Corona

Coordinador Nacional de Organismos Descentralizados Estatales del CECyTE’s

Lic. Armando Mendoza Cruz Responsable de Desarrollo Académico de los CECyTE’s

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Víctor García Salvador

José del Carmen Gerónimo Hernández

Medel Jiménez Castillo

Francisco Javier Velázquez Medellín

Tabasco

Tabasco

Tabasco

Tabasco

Enrique Alonso Reynoso Reyes

Jorge Luis Méndez Gómez

Tabasco

Tabasco

Técnico en mantenimiento

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Al término del submódulo el alumno será capaz de mantener en condiciones de operación a los transformadores, generadores y motores eléctricos además de estar capacitado para laborar en las empresas en las áreas de mantenimiento de máquinas eléctricas y circuitos de control como auxiliar de electricista, así como auto emplearse. La competencia está ubicada dentro del nivel 2, efectuando

funciones en diferentes contextos, con cierta autonomía y responsabilidad individual, pero formando parte de un equipo de trabajo.

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Técnico en mantenimiento

Módulo V Mantener máquinas eléctricas

Submódulo I Mantener transformadores, generadores y motores eléctricos

Competencia 1 Competencia 2

Realizar el desarmado y armado de motores y generadores eléctricos

Mantener motores y generadores eléctricos en condiciones de operación.

Habilidades y destrezas Habilidades y destrezas

� Aplicar formatos de mantenimiento.

� Desarmar los componentes eléctricos y mecánicos de los motores y generadores.

� Armar los componentes eléctricos y mecánicos de los motores y generadores.

� Aplicar formatos de mantenimiento. � Detectar fallas en motores y

generadores. � Reparar fallas en motores y

generadores.

Conocimientos: Conocimientos:

� Conversiones y operaciones básicas.

� Teoría de funcionamiento de los motores y generadores eléctricos.

� Planos y diagramas mecánicos y eléctricos.

� Instrumentos de medición y calibración.

� Reglamento de seguridad e higiene del taller.

� Ecología aplicada a los motores y generadores eléctricos.

� Herramientas manuales y de taller. � Insumos. � Electricidad básica. � Magnetismo � Rodamientos

� Funcionamiento interno de los motores y generadores.

� Conversiones y operaciones básicas.

� Planos y diagramas mecánicos y eléctricos.

� Instrumentos de medición y calibración.

� Reglamento de seguridad e higiene del taller.

� Ecología aplicada a los motores y generadores eléctricos.

� Herramientas manuales y de taller. � Insumos. � Electricidad básica. � Magnetismo � Rodamientos

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Actitudes: Actitudes:

� Responsabilidad � Responsabilidad

Competencia 3 Competencia 4

Realizar pruebas de funcionamiento de un transformador eléctrico.

Mantener transformadores eléctricos en condiciones de operación.

Habilidades y destrezas Habilidades y destrezas

� Aplicar formatos de mantenimiento.

� Aplicar pruebas de funcionamiento a los transformadores.

� Aplicar formatos de mantenimiento. � Detectar fallas en transformadores. � Reparar fallas en transformadores.

Conocimientos: Conocimientos:

� Funcionamiento interno de los transformadores.

� Conversiones y operaciones básicas.

� Planos y diagramas mecánicos y eléctricos.

� Instrumentos de medición y calibración.

� Reglamento de seguridad e higiene del taller.

� Ecología aplicada a los motores y generadores eléctricos.

� Herramientas manuales y de taller.

� Insumos � Electricidad básica. � Magnetismo

� Funcionamiento interno de los transformadores.

� Conversiones y operaciones básicas.

� Planos y diagramas mecánicos y eléctricos.

� Instrumentos de medición y calibración.

� Reglamento de seguridad e higiene del taller.

� Ecología aplicada a los motores y generadores eléctricos.

� Herramientas manuales y de taller. � Insumos � Electricidad básica. � Magnetismo

Actitudes: Actitudes:

� Responsabilidad � Responsabilidad

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El documento que tienes en tus manos

es una guía de aprendizaje que te

servirá de apoyo en el desarrollo de

habilidades, destrezas, conocimientos y

actitudes durante tu formación

profesional programada para este

semestre. Las competencias laborales

que vas a lograr te permitirán aplicar tus

habilidades y destrezas en las

empresas o auto emplearte, ya que

serás capaz de mantener en

condiciones de operación a los

transformadores, generadores y motores eléctricos, en las áreas de mantenimiento de máquinas

eléctricas y circuitos de control, como auxiliar de electricista o si así lo prefieres continuar tus estudios

a nivel superior.

Este submódulo está directamente vinculado con el módulo I: “Realizar instalaciones eléctricas” y el

módulo II submódulo III: “Administrar el mantenimiento”.

El desarrollo didáctico de los contenidos de esta guía de aprendizaje será teórico-práctico para lo cual

será necesario integrar un portafolio con las evidencias de desempeño y producto esperados,

obtenidos durante el desarrollo de tus competencias en el salón de clases, en el taller de tu plantel o

durante la visita o practica en una empresa.

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Tu profesor te mostrará a través de una película, video, o secuencia fotográfica la aplicación de las competencias en el medio laboral relacionadas a mantener transformadores, generadores y motores eléctricos además de que te ayude a desarrollar las competencias genéricas para cuidar de ti mismo el docente fomentará la capacitación del alumno en cuestiones de seguridad personal.

También es importante que recuerdes que en este Submódulo logres aprender como preservar el medio ambiente y el uso sustentable de la energía eléctrica para aplicarlo a la vida cotidiana.

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1. Hablemos el mismo idioma.

2. Conociendo los motores y generadores

3. Cuida de ti.

1. Conversiones básicas

1. Desarmando un motor y/o un generador.

2. Armando un motor y/o un generador

Realizar el desarmado y armado de motores y generadores eléctricos 1

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Los motores eléctricos tienen, desde su invención, una importancia fundamental en la vida diaria de la humanidad. Siempre están presentes en una o en otra forma para ayudar a la gente. En todos lados podemos encontrar equipos, maquinas herramientas, herramientas manuales, que utilizan motores eléctricos en sus diversos tipos.

Durante la presente competencia nos concretaremos a que por iniciativa e interés propio conozcas los componentes mecánicos y eléctricos de los motores y generadores y desarrolles las habilidades para desarmarlos y armarlos aplicando para ello la secuencia definida en un formato de mantenimiento.

Te invitamos a que con mucho entusiasmo realices las actividades que para tal fin se han elaborado. No olvides trabajar con seguridad, respetando nuestro entorno ecológico.

Para ser competente debes cumplir con todos los requisitos marcados en los instrumentos de evaluación que te aplicará el facilitador.

No olvides integrar tu portafolio de evidencias.

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El docente te proyectará una película en donde se apliquen las competencias de este submódulo en el entorno laboral. Para informarte de los contenidos, los resultados de aprendizaje, la competencia que vas a desarrollar, las evidencias de desempeño y de producto esperadas. También se hará referencia a las NTCL y como integrarás su portafolio de evidencias.

HABILIDADES

� Aplicar formatos de mantenimiento.

� Desarmar los componentes mecánicos y eléctricos de los motores y generadores.

� Armar los componentes mecánicos y eléctricos de los motores y generadores.

RESULTADO DE

APRENDIZAJE

Al finalizar la competencia el alumno será capaz de aplicar formatos de mantenimiento, armar y desarmar los componentes mecánicos y eléctricos de motores y generadores.

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Nombre Hablemos el mismo idioma. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Forma equipos de trabajo con cinco integrantes e investiga los factores de conversión.

Conocimientos a adquirir

Conversones y operaciones básicas

Manera Didáctica

de Lograrlos

Realizando una tabla de factores de conversión.

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Nombre Conversiones básicas. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Realizarás el cálculo del tamaño requerido de un transformador. Para alimentar un edificio con una carga de 8KVA A 120Volts y 15kvA a 240vots

Actitudes a formar

Responsabilidad

Manera Didáctica

de Lograrlas

Realizando las ecuaciones para determinar la carga de un transformador

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Realizando otros cálculos para aplicarlo a diferentes casos hipotéticos.

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Nombre Conociendo los motores y generadores. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Apreciarás con mucha atención y con una actitud crítica y reflexiva la exposición que tu docente haga sobre como generar energía eléctrica y convertirla en energía mecánica y viceversa.

Conocimientos a adquirir

Motores y generadores eléctricos.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Tomando notas y realizando un cuadro PNI (Positivo, Negativo e Interesante) con la información presentada por el docente.

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LOS MOTORES ELÉCTRICOS Y SU CLASIFICACION.

“Motor es todo sistema material que permite transformar cualquier forma de energía en energía mecánica”.

Desde que se hizo esta definición, hace varios siglos, los científicos, ingenieros y técnicos se han dedicado a inventar toda clase de aparatos para transformar las diversas formas de energía conocidas en energía mecánica, en particular, en movimiento para impulsar toda clase de maquinas, aparatos y vehículos. Así, tenemos en la actualidad cientos de motores de diversos tipos: desde los que utilizan diversos tipos de combustible (gasolina, diesel, gas, carbón disuelto, alcohol, etc.) hasta los que emplean la fuerza del viento, las caídas de agua, el aire a presión, el poder expansivo del vapor, la luz del sol o la energía atómica (indirectamente).

Entre todos estos motores, los eléctricos ocupan un lugar principal.

Un motor eléctrico es, por tanto, un sistema o aparato que transforma la energía eléctrica en energía mecánica (movimiento).

De la definición que acabamos de dar se desprende que si pretendemos estudiar los motores eléctricos, debemos repasar y reafirmar los conceptos generales de la electricidad y el electromagnetismo, lo que haremos en el desarrollo de la segunda competencia.

Los motores eléctricos se pueden clasificar por el tipo de corriente eléctrica que utilizan:

De corriente alterna (CA)

De corriente continua (CC).

Universales (CA-CC)

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Nombre ¡Cuida de ti! No. 3

Instrucciones para el Alumno

En equipos de cinco integrantes analizaran un reglamento de seguridad e higiene

Conocimientos a adquirir

Reglamento de seguridad e higiene

Manera Didáctica

de Lograrlos

Los equipos expondrán sus conclusiones sobre la importancia del cumplimiento del reglamento de seguridad e higiene.

¡Cuida tus manos!

Después las puedes necesitar

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Nombre ¡Desármalo! No. 1

Competencia a Desarrollar

Realizar el desarmado y armado de motores y generadores eléctricos

Habilidades � Desarmar los componentes mecánicos y eléctricos de motores y generadores

Instrucciones para el Alumno

Con mucha responsabilidad y orden realiza el despiece del motor y/o generador que te indique el facilitador.

Instrucciones para el

Docente

El docente te dará las indicaciones necesarias para la práctica y si lo considera necesario, la práctica podrá hacerse por equipo.

Recursos materiales de

apoyo Un motor o un generador eléctrico.

Actitudes a formar

Responsabilidad

Manera Didáctica

de Lograrlas

Aplicando las medidas de seguridad durante el proceso y siguiendo las indicaciones de tu facilitador.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Al desarmar un motor o un generador conocerás las partes que lo integran y te darás cuenta de que no todos son iguales, pero tienen elementos en común.

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Nombre ¿Quién lo arma primero? No. 2

Competencia a Desarrollar

Realizar el armado de motores y generadores eléctricos

Habilidades � Armar los componentes mecánicos y eléctricos de motores y generadores

Instrucciones para el Alumno

Con mucha responsabilidad y orden arma el motor o generador que te indique el facilitador.

Instrucciones para el

Docente

El docente te dará las indicaciones necesarias para la práctica y si lo considera necesario, la práctica podrá hacerse por equipo.

Recursos materiales de

apoyo Un motor o un generador eléctrico.

Actitudes a formar

Responsabilidad

Manera Didáctica

de Lograrlas

Aplicando las medidas de seguridad durante el proceso y siguiendo las indicaciones de tu facilitador.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Al armar un motor o un generador aplica y confirma tus conocimientos, habilidades y destrezas.

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1. ¿Watt?

2. Parece magia.

3. ¿Y dónde esta la falla?

1. Localización de fallas.

1. Formatos y más formatos.

1. Encontrando fallas.

2. Corrigiendo fallas.

Mantener motores y generadores eléctricos en condiciones de operación 2

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¡Felicidades! Ya lograste tu primera competencia. La competencia que estas por iniciar desarrollará en ti las habilidades necesarias para que seas capas de dar mantenimiento a los motores y generadores.

Es importante que tengas en consideración que una competencia no se logra en un solo paso, esta se divide a su vez en habilidades y destrezas que debes adquirir paulatinamente tal como la detección de las fallas y su consecuente reparación aplicando los formatos de mantenimiento que son imprescindibles para llevar el control de todos los chequeos y reparaciones que realices en los motores y generadores.

El esfuerzo que pongas hará que al final de la competencia estés capacitado para realizar éstos trabajos con seguridad y cuidando el medio ambiente.

Para ser competente debes cumplir con todos los requisitos marcados en los instrumentos de evaluación que te aplicará el facilitador. No olvides integrar tu portafolio de evidencias.

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Tu profesor te dará indicaciones para que a través de un formato de mantenimiento preventivo realice las inspecciones necesarias para determinar el comportamiento eléctrico y mecánico de un motor o generador durante un periodo de tiempo.

HABILIDADES

� Aplicar formatos de mantenimiento

� Detectar fallas en motores y generadores.

� Reparar fallas en motores y generadores.

RESULTADO DE

APRENDIZAJE

Al finalizar la competencia serás capaz de aplicar formatos de mantenimiento, detectar y reparar fallas en motores y generadores.

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Lee el anexo 1, coméntalo con tus compañeros y elabora un resumen.

Nombre ¿Watt? No. 1

Instrucciones para el Alumno

En equipos de cinco integrantes investigarás los conceptos básicos relacionados con la teoría electrónica.

Conocimientos a adquirir

Electricidad básica

Manera Didáctica

de Lograrlos

Trabajando en equipo, consultando la bibliografía adecuada y elaborando un resumen.

¡Recuerda!

El primer error con la electricidad puede ser el último

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Lee el anexo 2 y elabora una síntesis

Nombre Parece magia. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Prestar atención a la explicación del docente acerca de los principios del funcionamiento de los motores y generadores.

Conocimientos a adquirir

Inducción electromagnética.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Realizando tus anotaciones en tu libreta e apuntes y elaborando tu síntesis.

En los motores eléctricos ocurren cosas que parecen

de magia

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MANTENIMIENTO Y REPARACION DE EQUIPO ELECTRICO

Requisitos generales

El primer requisito en un programa completamente satisfactorio, de mantenimiento eléctrico, es la instalación adecuada de los diferentes aparatos y equipos eléctricos, seleccionados propiamente.

El segundo, consiste en contar con personal adecuado y propiamente entrenado con la operación básica de los diferentes aparatos eléctricos.

El tercer requisito para tener un buen mantenimiento es el establecimiento de un mantenimiento preventivo.

El termino “mantenimiento preventivo” indica un conjunto de inspecciones de rutina y de reparaciones menores, con el objeto de futuras referencias y de “prevenir” o evitar costosas y tardadas reparaciones del equipo. Por ejemplo el simple apriete de un tornillo hoy, puede prevenir un corto circuito mañana.

Existen cuatro reglas básicas a seguir para el mantenimiento del equipo eléctrico. Estas son:

1. Conservar el equipo limpio.

La principal causa de fallas en el equipo eléctrico es la suciedad, y ya que esta es la acumulación diaria de polvo, tierra, sedimentos, etc. los cuales pueden ser de origen metálico o químico, pueden contaminar, corroer o dañar seriamente al equipo. Esa acumulación en equipos giratorios puede tener efectos abrasivos y como consecuencia originar arqueo, chispeo, etc. y posteriormente quemar el equipo.

Nombre ¿Y donde esta la falla? No. 3

Instrucciones para el Alumno

Realizar una lectura comentada y elaborar un mapa conceptual.

Conocimientos a adquirir

Localización lógica de fallas

Manera Didáctica

de Lograrlos

Elaborando el mapa conceptual.

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En bobinas y devanados puede dar lugar a la disminución de la resistencia superficial del aislamiento y provocar corto-circuito. Casi siempre la suciedad origina calentamientos al aumentar la resistencia y por ende acortar la vida útil del equipo.

2. Conservar el equipo seco.

Los aparatos eléctricos operan mejor en ambientes secos. La humedad, en el cobre y en las partes metálicas que se usan en el equipo eléctrico, puede causar corrosión u oxidación, lo cual origina un aumento de resistencia, calentamientos y eventualmente la falla del equipo, por otra parte, la humedad misma puede ocasionar un corto-circuito y, por lo tanto, la falla inmediata del equipo. La humedad también puede incrementar la acumulación de polvo y suciedad, especialmente en devanados.

3. Conservar el equipo con todas sus conexiones firmemente apretadas.

Algunos equipos operan con movimientos giratorios de alta velocidad, en los cuales, si hay partes o piezas flojas, pueden causar desbalanceos, creando vibraciones, calentamientos y fallas que pueden destruir el equipo. En controles, un simple tornillo flojo puede causar una desconexión, con el resultado de un corto-circuito y de gran parte de tiempo perdido al tratar de averiguar la causa de la falla.

4. Conservar el equipo libre de fricción.

El equipo que opera satisfactoriamente, lo hace con un mínimo de fricción. Si aumenta esta, sobrevienen calentamientos perjudiciales para el equipo.

MANTENIMIENTO GENERAL DE MOTORES

Los puntos principales a seguir en el mantenimiento general de motores son los siguientes:

a) Limpieza y secado de aislamiento de los devanados. Generalmente la remoción de la suciedad en los aislantes de devanados se efectúa por medio de la aplicación atomizada de algún solvente no toxico, y el secado comúnmente se efectúa por medio de un horno.

b) Limpieza de la carcaza, tapas y rejilla del ventilador.

c) Cambio de cables, terminales y zapatas de conexión. Como las terminales y zapatas son el primer punto de conexión eléctrica entre el motor y la fuente, hay que poner especial cuidado en la revisión o cambio de éstas si presentan indicios de algún defecto en el aislamiento o en la conexión.

d) Revisión y/o cambio de rodamientos. Una falla frecuente en los motores es la falla misma de los baleros, y algunas veces ésta se debe o se origina en el instante mismo de la instalación de los baleros nuevos: siempre se debe tener precaución de sacar los baleros de su empaque hasta el momento de instalarlos, con el fin de evitar la contaminación de la grasa del balero por alguna causa o de la introducción de polvo o algún agente abrasivo al balero.

e) Ajuste de las cajas de los baleros. Este ajuste se hace imperativo cuando existe un desalineamiento en el rotor del motor, o cuando exista un “juego” (axial o radial) excesivo entre baleros y cajas que lo contienen.

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LOCALIZACION LOGICA DE FALLAS

El propósito de aprendizaje de este tema es proporcionar un panorama general del proceso lógico de localización de fallas o averías.

El objetivo de la localización de fallas o averías es reparar o corregir dicha falla o avería en un sistema.

f) Mantener motores y generado

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Nombre Localización de fallas. No. 3

Instrucciones para el Alumno

Observa a tu profesor y aprende a localizar fallas en motores y generadores eléctricos.

Actitudes a formar

Responsabilidad

Manera Didáctica

de Lograrlas

Poner atención a tu profesor, mantener la disciplina y el orden durante la demostración.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Externa tus dudas y ten iniciativa al localizar fallas en los motores y generadores.

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Nombre Formatos y más formatos No. 1

Instrucciones para el Alumno

Elabora los formatos de mantenimiento indicadas por el docente.

Actitudes a formar

Responsabilidad. Manera

Didáctica de Lograrlas

Elaborando el formato en tiempo y forma.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Aplicando los formatos en cualquier situación que se te presente.

Confundir los datos

Duplicar datos

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Nombre Encontrando fallas. No. 1

Competencia a Desarrollar

Mantener motores y generadores eléctricos en condiciones de operación.

Habilidades � Detectar fallas en motores y generadores

Instrucciones para el Alumno

Con mucha responsabilidad y orden detecta las fallas en el motor o generador que te indique el docente.

Instrucciones para el

Docente

El docente te dará las indicaciones necesarias para la práctica y si lo considera necesario, la práctica podrá hacerse por equipo.

Recursos materiales de

apoyo Un motor o un generador eléctrico.

Actitudes a formar

Responsabilidad

Manera Didáctica

de Lograrlas

Aplicando las medidas de seguridad durante el proceso y siguiendo las indicaciones de tu facilitador.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Al detectar fallas en un motor o un generador aplica y confirma tus conocimientos, habilidades y destrezas.

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Nombre Corrigiendo fallas. No. 2

Competencia a Desarrollar

Mantener motores y generadores eléctricos en condiciones de operación.

Habilidades � Reparar fallas en motores y generadores

Instrucciones para el Alumno

Con mucha responsabilidad y orden repara las fallas detectadas en el motor o generador que te indique el docente.

Instrucciones para el

Docente

El docente te dará las indicaciones necesarias para la práctica y si lo considera necesario, la práctica podrá hacerse por equipo.

Recursos materiales de

apoyo Un motor o un generador eléctrico.

Actitudes a formar

Responsabilidad

Manera Didáctica

de Lograrlas

Aplicando las medidas de seguridad durante el proceso y siguiendo las indicaciones de tu facilitador.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Al reparar fallas en un motor o un generador aplica y confirma tus conocimientos, habilidades y destrezas.

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1. ¡Estoy en la red!

2. Mis instrumentos.

3. ¡El que no prueba reprueba!

1. Prueba de funcionamiento de un TR

Realizar pruebas de funcionamiento de un transformador eléctrico

3

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¡Felicidades! Ya estas a punto de alcanzar tus metas. En esta competencia adquirirás las habilidades para detectar y reparar fallas en transformadores. Los conocimientos adquiridos en esta competencia sobre detección de fallas y funcionamiento de transformadores eléctricos te permitirán mantener en condiciones de operación los transformadores. Así estarás preparado para enfrentarte a los retos que se te presente en el sector laboral. La forma de alcanzar los resultados será a través de actividades prácticas, cuyo objetivo será el de analizar y reparar, cada una de las fallas que se detecte en los transformadores. Para la obtención de la competencia necesitarás evidenciar las habilidades presentando un portafolio con las diferentes reparaciones efectuadas.

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En conjunto con tu docente realizarán un recorrido por las instalaciones del plantel o de su comunidad y mostrando los transformadores y sus características.

HABILIDADES � Aplicar formatos de mantenimiento.

� Aplicar pruebas de funcionamiento a los transformadores.

RESULTADO DE

APRENDIZAJE

Al término de la competencia serás capaz de dar mantenimiento a transformadores.

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Nombre ¡Estoy en la red! No. 1

Instrucciones para el Alumno

A través de una investigación y la observación de los transformadores en la red de distribución de energía eléctrica, te familiarizarás con los distintos tipos de transformadores.

Conocimientos a adquirir

Tipos de transformadores.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Exponiendo los trabajos de investigación.

¡Recuerda!

El primer error con la electricidad puede ser el último.

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Nombre Mis instrumentos. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Investiga los instrumentos para realizar pruebas de funcionamiento a un transformador.

Conocimientos a adquirir

Instrumentos de medición.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Describiendo el uso de los principales instrumentos para realizar pruebas en los transformadores.

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Lee el anexo 3 y analiza las principales pruebas

Nombre ¡El que no prueba reprueba! No. 3

Instrucciones para el Alumno

Lee el anexo 3, y elabora un resumen.

Conocimientos a adquirir

Pruebas de funcionamiento de transformadores

Manera Didáctica

de Lograrlos

Comenta el resumen con tus demás compañeros

¡Recuerda!

¡Usa tu equipo de seguridad!

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Nombre ¡Prueba de funcionamiento de un TR! No. 1

Competencia a Desarrollar

Realizar pruebas de funcionamiento de un transformador eléctrico.

Habilidades � Aplicar pruebas de funcionamiento a los transformadores.

Instrucciones para el Alumno

Con mucha responsabilidad y seguridad aplica la prueba que te asigne el facilitador a un transformador

Instrucciones para el

Docente

El docente te dará las indicaciones necesarias para la práctica y si lo considera necesario, la práctica podrá hacerse por equipo.

Recursos materiales de

apoyo

Equipo de medición para la prueba, un transformador, equipo de seguridad y formatos de pruebas eléctricas.

Actitudes a formar

Responsabilidad

Manera Didáctica

de Lograrlas

Aplicando las medidas de seguridad y siguiendo las indicaciones del docente.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Al realizar las pruebas de funcionamiento del transformador eléctrico, aplica y confirma tus conocimientos, habilidades y destrezas.

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1. Así funciona un transformador.

2. Cómo detectar la falla.

3. Mantenimiento de TRS.

1. Del primario al secundario.

1. Dibuja un transformador.

1. Mantener transformadores eléctricos.

Mantener motores y generadores eléctricos en condiciones de operación 4

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Con esta competencia terminaras de desarrollar el perfil de un buen Técnico en Mantenimiento de maquinas eléctricas, que te permitirán conocer las políticas y reglas

básicas del mantenimiento de los transformadores. Así estarás preparado para enfrentarte a los retos que se te presente en el sector laboral. La forma de alcanzar los resultados será a través de actividades prácticas, cuyo objetivo será el de analizar y reparar, cada una de las fallas que se detecte en los transformadores. Para la obtención de la competencia necesitarás reunir las evidencias de tus tareas de mantenimiento presentando un portafolio con las diferentes actividades de mantenimiento realizadas.

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A través de una lluvia de ideas el docente fomentará la participación grupal, para analizar los fenómenos que pueden provocar fallas en los transformadores (tormenta eléctrica, carga excesiva de usuarios, etc.)

El docente realizará una exposición de videos sobre reparaciones de transformadores eléctricos en grupos, y elaborarán un análisis de la exposición y anotarán la información importante en su libreta de apuntes permitiendo así el estudio de este módulo, realizando los ejercicios y practicas propuestos.

HABILIDADES

� Aplicar formatos de mantenimiento.

� Detectar fallas en los transformadores.

� Reparar fallas en los transformadores.

RESULTADO DE

APRENDIZAJE

Al término de la competencia el alumno será capaz de detectar y reparar fallas en los transformadores.

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Nombre Así funciona un transformador. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Elabora un mapa conceptual, sobre el funcionamiento de un transformador.

Conocimientos a adquirir

Funcionamiento interno de los

transformadores.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Presentando ante el grupo el mapa conceptual.

¡Recuerda!

¡Usa tu equipo de seguridad!

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Nombre Del primario al secundario. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Pon atención a la explicación del docente.

Actitudes a formar

Responsabilidad

Manera Didáctica

de Lograrlas

Tomando notas en tu libreta de apuntes, de los aspectos mas importantes de la explicación del docente.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Tomando apuntes, mientras se realiza la explicación.

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Nombre Dibuja un transformador. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Usando papel bond, y por equipos de trabajo de cuatro integrantes, diseña y elabora un esquema de un transformador.

Actitudes a formar

Responsabilidad. Manera

Didáctica de Lograrlas

Elaborando el esquema del transformador en tiempo y forma.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Diseñando correctamente el esquema de un tranformador.

Desconocimiento de un transformador.

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Nombre Como detectar la falla. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Lee el anexo y realiza una exposición grupal.

Conocimientos a adquirir

Mantenimiento de transformadores

Manera Didáctica

de Lograrlos

Realizando la exposición.

¡Recuerda!

¡Usa tu equipo de seguridad!

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Nombre Mantener transformadores eléctricos. No. 1

Competencia a Desarrollar

Mantener transformadores eléctricos en condiciones de operación.

Habilidades � Detectar fallas en transformadores � Reparar fallas en transformadores

Instrucciones para el Alumno

Con mucha responsabilidad seguridad realiza el mantenimiento del transformador que te indique el docente.

Instrucciones para el

Docente

El docente te dará las indicaciones necesarias para la práctica y si lo considera necesario, la práctica podrá hacerse por equipo.

Recursos materiales de

apoyo Transformador, equipo de seguridad, equipo de medición.

Actitudes a formar

Responsabilidad

Manera Didáctica

de Lograrlas

Aplicando las medidas de seguridad y siguiendo las indicaciones del docente.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Al realizar el mantenimiento del transformador eléctrico, aplica y confirma tus conocimientos, habilidades y destrezas.

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En este submódulo I. “Mantener transformadores, generadores y motores eléctricos” para lograr los resultados de aprendizaje esperados, se desarrollaron cuatro competencias, cada una integrando actividades de encuadre, de conocimiento, ejemplos, ejercicios y prácticas que sirvieron de marco para que desarrollaras habilidades y destrezas que te permitirán desempeñarte como técnico en mantenimiento.

Para evaluar tus competencias el facilitador te aplicó los instrumentos de evaluación diseñados para tal fin.

¡Felicidades! Ahora estas capacitado, puedes certificarte y continuar con tus estudios profesionales.

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¡Felicidades! has podido llegar a la meta. Los conocimientos, habilidades y destrezas adquiridas en este submódulo I te permitirán colocarte en el sector laboral y desempeñarte en las áreas de mantenimiento de máquinas eléctricas tales como transformadores, generadores y motores.

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R. Rosenberg. Reparación de motores eléctricos. Editorial GG/México Harry Milleaf. Electricidad basita serie 1-7. Editorial Limusa Van Valkenburgh. Electricidad básica 1-5. Editorial CECSA Pedro Camarena. Control de motores eléctricos. Editorial CECSA Normas Técnicas de Competencia Laboral. CONOCER, 2002. Wildi y De Vito. Experimentos con equipo eléctrico. Editorial Limusa. Enriquez Harper. Manual de aplicación del reglamento de instalaciones eléctricas. Editorial Limusa Axa conductores Monterrey. Manual del electricista N.kacheti. Manual técnico de seguridad La NOM en instalaciones eléctricas 2000 Secretaria de trabajo y prevención social. Manual de normas de seguridad L. kosow. Maquinas eléctricas y transformadores. Editorial Limusa . Enriquez Harper. Diseño de transformadores. Editorial Limusa. Chapman. Maquinas Eléctricas. Editorial Mc. Graw Hill.

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ALGEBRA BOOLEANA: Es un sistema matemático deductivo centrado en los valores cero y uno

(falso y verdadero). Un operador binario " º " definido en éste juego de valores acepta un par de

entradas y produce un solo valor booleano.

CALIBRACIÓN: Conjunto de operaciones que permiten establecer, en condiciones específicas, la

relación existente entre los valores indicados por un instrumento de medida o un sistema de medida,

o los valores representados por una medida material o un material de referencia, y los valores

correspondientes a una magnitud obtenidos mediante un patrón de referencia.

CIRCUITOS: Es una interconexión de elementos eléctricos como resistencias, inductores,

capacitores, líneas de transmisión, fuentes de voltaje, fuentes de corriente e interruptores.

CODIFICAR: Plasmar las ideas por medio de símbolos, comandos.

CONTROL: Es un mecanismo preventivo y correctivo adoptado por la administración de una dependencia o entidad que permite la oportuna detección y corrección de desviaciones, ineficiencias o incongruencias en el curso de la formulación, instrumentación, ejecución y evaluación de las acciones, con el propósito de procurar el cumplimiento de la normatividad que las rige, y las estrategias, políticas, objetivos, metas y asignación de recursos.

CNC: Control numérico computarizado.

COORDENADAS ABSOLUTAS: Toman como punto de partida el cero.

COORDENADAS RELATIVAS: Toman como punto de partida el punto donde terminó, para realizar

la siguiente coordenada.

DIAGRAMA: Es un tipo de esquema de información que representa datos numéricos tabulados.

ELECTROMÉCANICO : Es la disciplina de la ingeniería que combina la mecánica, la electrónica y la

tecnología de la información, entre otras cosas, como programación a niveles elevados.

HIGIENE: Es el conjunto de conocimientos y técnicas que deben aplicar los individuos para el control

de los factores que ejercen o pueden ejercer efectos nocivos sobre su salud.

INCREMENTAR: Aumentar a partir de algo.

INSUMO: Es un bien consumible utilizado en el proceso productivo de otro bien. Este término,

equivalente en ocasiones al de materia prima, es utilizado mayormente en el campo de la producción

agrícola. Los insumos usualmente son denominados: factores de la producción, o recursos

productivos.

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INSTRUMENTO DE MEDICIÓN: dispositivo destinado a ser utilizado para hacer mediciones, sólo o

asociado a uno o varios dispositivos anexos.

INSTRUMENTOS PARA MEDIR : los medios técnicos con los cuales se efectúan las mediciones y

que comprenden las medidas materializadas y los aparatos medidores.

MANTENIMIENTO: Acción eficaz para mejorar aspectos operativos relevantes de un establecimiento

tales como funcionalidad, seguridad, productividad, confort, imagen corporativa, salubridad e higiene.

Otorga la posibilidad de racionalizar costos de operación. El mantenimiento debe ser tanto periódico

como permanente, preventivo y correctivo.

MAQUINA : Es un conjunto de piezas o elementos móviles y fijos, cuyo funcionamiento posibilita

aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o realizar un trabajo.

MECÁNICO: Se refiere principalmente para denominar a todos los profesionales que se ocupan de la

construcción de equipos industriales y maquinarias, así como de su montaje y de su mantenimiento

cuando las máquinas están en servicio.

MEDICIÓN: Es la determinación de la proporción entre la dimensión o suceso de un objeto y una

determinada unidad de medida. La dimensión del objeto y la unidad deben ser de la misma magnitud.

Una parte importante de la medición es la estimación de error o análisis de errores.

OHMS: Eso es lo que llamamos resistencia (R) que medimos en OHMS.

PLC: Programmable Logic Controller o Controlador lógico programable.

PROGRAMACIÓN: Es un proceso por el cual se escribe (en un lenguaje de programación), se

prueba, se depura y se mantiene el código fuente de un programa informático. Dentro de la

informática, los programas son los elementos que forman el software, que es el conjunto de las

instrucciones que ejecuta el hardware de una computadora para realizar una tarea determinada.

PRUEBA EN VACIO: Realizar una prueba en la máquina sin material.

RESISTENCIA: Cualidad de un material de oponerse al paso de una corriente eléctrica. SIMULAR: Verificar que el programa realice el ciclo esperado.

SOFTWARE: Programa de computadora.

VOLTAJE : Es el trabajo eléctrico que se realiza para transportar una carga entre dos puntos.

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Anexo 1

Primero vamos a repasar y reafirmar los conceptos básicos de la electricidad y el electromagnetismo.

Hay una serie de términos o conceptos que se usan continuamente cuando se habla de motores y de electricidad en general: voltaje, amperaje, resistencia, potencia, impedancia, inducción, capacitancia, reactancia, etc.

Recordaremos los conceptos relacionados tanto con la corriente alterna como con la llamada “continua”. Los motores que mas nos interesan para los fines de la presente guía didáctica son los “universales” y los de corriente alterna, en particular los de inducción llamados “de jaula de ardilla”. Ya que estos son los más usados.

LA CORRIENTE ALTERNA

La electricidad es algo que ha llamado la atención de la gente desde hace siglos. Se llama así porque los griegos la estudiaron en el ámbar, que es una sustancia que ellos llamaban “electrón”. La electricidad puede estar estática en un cuerpo (se dice que el cuerpo esta “cargado” o tiene una “carga eléctrica” y que puede dar un “toque”). Cuando la electricidad sale del cuerpo (a veces en forma de una chispa) se dice que se produce una “descarga eléctrica”.

En cambio cuando la electricidad se mueve (se sabe que son partículas que se desplazan empujándose unas a otras), se dice que hay una “corriente eléctrica”. Esta puede ser de dos tipos: directa y alterna.

La corriente alterna es la corriente eléctrica que proporciona la compañía de luz a los hogares y a las industrias. Se llama alterna porque cambia de dirección o sentido en los alambres 60 veces por segundo. A este valor se le llama “frecuencia”. La razón de que cambie la dirección del movimiento esta, básicamente, en el hecho de que los generadores de la compañía (en sus plantas hidroeléctricas, termoeléctricas, etc.) trabajan girando; cuando los enrollados de alambre o bobinas pasan por determinada posición, la corriente eléctrica es impulsada en una dirección; pero cuando

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por el giro pasan a la posición contraria, la corriente es impulsada en dirección contraria a través de los alambres y cables. Para la mayoría de los aparatos eléctricos no importa que la corriente este alternando o cambiando de dirección: los focos de cualquier manera prenden. En los equipos electrónicos esa corriente alterna debe convertirse en directa por medio de rectificadores. Y en el caso de los motores eléctricos, que es lo que nos interesa, el diseño debe hacerse de acuerdo al tipo de corriente que los va a impulsar.

La frecuencia de la corriente alterna generalmente se mide en “herzios” (hz). Cada “herz” o “hz” es un ciclo de la corriente alterna. Aquí en México se maneja la frecuencia de 60 hz: en Europa es de 50hz; en instalaciones especiales puede tener valores diferentes.

Debido a que en los rotores de los grandes generadores hay espacio para poner mas bobinas, a la compañía de luz le conviene generar tres corrientes en vez de una sola. Así, la circunferencia de sus rotores se reparte entre tres juegos de bobinas, quedando estas en posiciones que difieren entre si 120º. La tres corrientes que resultan se van turnando en sus cambios de dirección de acuerdo a la posición que ocupan en el rotor; se dice que van `presentando distintas situaciones o “fases” las cuales están “desfasadas” precisamente 120º. Esto quiere decir únicamente que mientras una esta, por ejemplo, en el inicio de su ciclo (primera “alternancia”), la otra ya esta terminando esa parte del ciclo y la tercera, por la posición de sus bobinas, ya viene en sentido contrario (segunda “alternancia”).

Para ahorrar cable, la compañía de luz interconecta las tres corrientes. Teóricamente se necesitarían seis cables para manejarlas y distribuirlas. Pero es posible utilizar sólo cuatro cables o inclusive nada más tres, (que son los que vemos en los postes en las calles). Para ello se usan las interconexiones conocidas como “delta” y “estrella”. Desde luego, las tres corrientes pueden separarse en cualquier momento para obtener corrientes monofásicas. Al conjunto de las tres corrientes se le llama “corriente trifásica”.

Aunque la palabra “fase se refiere al aspecto o situación que van teniendo en cada momento las tres corrientes ( como las fases de la luna), ya en la practica se le llama “fase” simplemente a cada una de las tres corrientes. La compañía de luz reparte las fases en las distintas casas de las colonias, buscando que las cargas de trabajo para los generadores, en sus tres fases, quede lo más equilibrada posible. Sin embargo, si uno tiene una fabrica, un taller o un edificio muy grande, puede contratar con la compañía de luz que le proporcione “corriente trifásica”, es decir las tres corrientes en ves de una sola.

Algunos motores trabajan directamente con la corriente trifásica.

Así como en los rotores de los generadores hay espacio para instalar tres juegos de bobinas, en los rotores de los grandes motores eléctricos también hay espacio para instalar tres juegos de bobinas. A estos motores se les aplica, por tanto, la corriente trifásica, con lo que se logra que trabajen con mayor eficiencia y más uniformemente (con menos vibraciones). Esto nos lleva a una gran clasificación de los motores:

MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA:

MONOFASICOS. De una sola fase

TRIFASICOS. Pueden ser de dos tipos: SINCRONOCOS Y ASINCRONICOS

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Los sincrónicos se dice que “se amarran” a la frecuencia de la línea de la compañía de luz; lo que significa que su velocidad va a estar determinada rígidamente por dicha frecuencia y, por tanto, va a ser muy estable. Estos motores generalmente son grandes y se utilizan en sistemas en donde se requiere una gran potencia. Necesitan de algún sistema que los arranque.

Los asíncronos, en cambio, si arrancan solos, pero su velocidad no es tan estable.

De los motores de CA nos interesan para esta competencia los llamados “de jaula de ardilla”. Se llaman así por el parecido que tiene su rotor o armadura con las jaulas que en ocasiones se les ponen a las ardillas, en las que hacen ejercicio corriendo mientras la jaula gira sin cesar. Dichos motores, como veremos después, son del tipo de “inducción”, y los hay de todo tamaño. Son silenciosos y no producen chisporroteo, lo que reduce el peligro de explosión cuando se usan en lugares en donde hay gases peligrosos.

LA CORRIENTE CONTINUA

La corriente continua es la que proporcionan, por ejemplo, las pilas, las baterías, y los acumuladores. Se caracteriza porque el flujo eléctrico se mueve siempre en una sola dirección. Hay grandes motores, usados en las fábricas, en los tranvías, en el “metro”, en grúas, en montacargas, etc. que son de corriente continua.

Para obtener corriente continua a partir de la corriente alterna de la compañía de luz, se usan los llamados “rectificadores”.

Los motores eléctricos de corriente continua pueden clasificarse de la siguiente manera:

EN SERIE

EN DERIVACION

COMPUESTOS

Los motores conectados en “serie” se caracterizan porque las bobinas del rotor se conectan en seguida de las del estator de manera que la corriente pasa primero por unas y luego por las otras. En los motores conectados “en derivación”, en cambio, la corriente se divide en dos: una alimenta al estator y la otra al rotor; en este caso las dos corrientes son independientes y pueden ser diferentes una de la otra (conexión “en derivación” o “en paralelo”). A la acción de conectar las bobinas del estator se le dice “excitar al motor”; de esta manera se oye decir que unos motores están “excitados en serie” y otros tienen “excitación en derivación o en paralelo”. Los motores “compuestos”, conocidos también con el anglicismo de motores “compound”, tienen tanto bobinas conectadas en serie como en paralelo, lográndose una combinación de características de los dos tipos de motores.

Los motores en serie tienen los alambres de sus bobinas gruesos y relativamente cortos (pocas vueltas). Desarrollan mucha potencia en el arranque. Son sensibles a la carga.

Por otro lado, los motores con excitación en derivación, que por cierto también se conocen como motores “shunt”, tienen en sus bobinas, particularmente en las del estator, alambre delgado (muchas vueltas). Son menos potentes en el momento del arranque, pero son menos sensibles a las variaciones de la carga, lo que da como resultado una velocidad más constante y un movimiento más parejo.

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Los motores compuestos o “compound” son los más usados. Son excitados tanto en serie como en paralelo, lográndose una combinación de las características de los otros motores: tienen buena potencia de arranque y una velocidad aceptablemente estable.

VOLTAJE

Según las circunstancias, es un concepto al que le damos muchos nombres diferentes; todos ellos se refieren a lo mismo: “fuerza electromotriz” (fem), “diferencia de potencial”, “tensión eléctrica”, “gradiente de potencial”, “potencial” (simplemente), etc.

Como muchos de estos nombres lo indican, el voltaje es la fuerza, tensión o presión que mueve a la electricidad. Es el flujo o movimiento de esta lo que hace que los focos, los aparatos o las máquinas funcionen;

Hay dos tipos de electricidad, Franklin las llamo “electricidad positiva” y “electricidad negativa”. Actualmente se sabe que en la electricidad positiva el material ha perdido “electrones” y en la electricidad negativa los ha ganado y los tiene en exceso. Todas las pilas, baterías, acumuladores, etc. Tienen siempre un “polo positivo” y un “polo negativo”(-).

En los generadores (alternadores) los cables o conexiones no se marcan, por el hecho de que están alternando de acuerdo a la frecuencia generada. Pero los polos eléctricos siempre existen y son los que mueven a la electricidad. Y la fuerza que tengan para hacerlo es precisamente el potencial o voltaje.

En los alambres y en las bobinas de los motores, igual que en la mayoría de los cuerpos sólidos, lo que se mueve son electrones.

Al voltaje se le llama así en honor de Alejandro volta.

Para medir esa fuerza se invento una unidad de medida llamada “volt” o “voltio”, la cual se abrevia escribiendo solo la letra “v”

El voltaje a la entrada de las casas es de 120 v.

En muchas fábricas se usan voltajes de 220v y 440v.

Muchos motores trabajan con estos voltajes.

Cuando la corriente es alterna, el voltaje que se mide es el llamado “voltaje efectivo”, que es un promedio de los valores que se van produciendo a lo largo del ciclo de la corriente. También lo llaman “voltaje r.m.s.” que es abreviatura de una expresión en ingles que significa “valor cuadrático medio”.

Es el voltaje que tendría que haber, si se tratara de corriente continua, para provocar el mismo efecto.

Los medidores ya dan el valor directamente sin mayor problema para nosotros.

LA INTENSIDAD DE CORRIENTE

Una cosa que hay que entender, es que puede haber voltaje sin que haya corriente eléctrica: en un tomacorriente casero, el voltaje esta presente (y cualquiera que por accidente toque ahí lo comprobará); sin embargo no habrá corriente hasta que un aparato, foco, maquina o herramienta se

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conecte ahí. En otras palabras, mientras la corriente no tenga por donde pasar, lo único que habrá será un “potencial”, o sea, una posibilidad de que en algún momento fluya corriente.

La corriente se mide en “amperios” o “ampers”, unidad de medida que se abrevia escribiendo solo la letra “A”. Aunque los amperios que fluyan dependerán lógicamente de la cantidad de voltios aplicados al “circuito” por la pila o generador. En otras palabras, puede haber muchos voltios en el circuito que va a recorrer la corriente; pero si esta encuentra mucha oposición para pasar, la intensidad de la corriente será baja o sea los amperios serán pocos. En cambio, en un “corto circuito” la intensidad de la corriente puede ser enorme.

LA RESISTENCIA ELECTRICA

La corriente eléctrica es el flujo de millones de “electrones libres” a través de alambres y cuerpos sólidos. Se llaman “libres” para distinguirlos de los otros electrones que no pudieron salir de sus átomos; los libres se escapan debido al calor del ambiente. Cuando un voltaje los mueve formando una corriente eléctrica, los electrones van saltando de un átomo a otro y eso produce fricción y calor además de un efecto de resistencia.

La resistencia eléctrica es la oposición natural que oponen los materiales y los cuerpos al paso de las corrientes eléctricas. Es bueno que haya esa oposición, por que si no la hubiera, la corriente en un corto circuito no se podría controlar. Pero en otros casos, la resistencia puede ser un verdadero problema, principalmente por el calor producido por ella y las perdidas de energía que ello ocasiona.

La resistencia eléctrica se mide en “ohmios” u “ohms” en recuerdo de Simón Ohm.

El señor Ohm también enuncio su famosa “Ley de Ohm” que dice:

“La intensidad de la corriente es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia”

Con esto nos quiso decir que la cantidad de amperios aumenta y disminuye al parejo cuando aumenta y disminuye el voltaje; pero con la resistencia es al revés: si esta aumenta la corriente baja y si disminuye, la corriente aumenta. En la inmensa mayoría de los circuitos las cosas funcionan como dijo Ohm.

Fundamentalmente la resistencia depende del material por el cual este pasando la corriente.

Los alambres se hacen de cobre precisamente porque el cobre es un buen conductor. También son muy buenos conductores el oro y la plata, pero son muy caros. Otros metales también son buenos conductores y entre las sustancias no metálicas nos interesan muy particularmente el carbón y una de sus formas cristalizadas que es el grafito. Ambos son buenos conductores y se usan muchísimo en los motores eléctricos para las “escobillas” o “carbones” que llevan la electricidad al rotor, (inducido o armadura). Como este ultimo esta girando, no es posible soldar o fijar en el los cables; entonces la conexión eléctrica se hace por medio de estos carbones que deslizan sobre contactos especiales (anillos o conmutadores) como veremos mas adelante.

LA POTENCIA

Si el voltaje es la fuerza que mueve a la corriente y el amperaje es la intensidad con la cual se mueve esta, la potencia es la cantidad de energía que se esta consumiendo o utilizando.

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Se mide en “vatios” o “watts” (w) en honor de James Watt.

En el caso particular de los motores, se usa otra unidad que es el “caballo de vapor” y que equivale a 735 vatios o watts. Los motores eléctricos comunes manejan potencias que van de 1/8 de caballo o menos hasta las grandes potencias de cientos de caballos de vapor.

En el sistema ingles de unidades se usa el “horse power” que no es lo mismo que el “caballo de vapor”. El “horse power” equivale a 746 vatios o watts.

Para calcular los vatios o watts hay que multiplicar los voltios por los ampers; pero eso solo resulta cierto cuando se trata de corriente continua. Con la corriente alterna hay efectos especiales que dan por resultado un error entre lo calculado y lo que realmente resulta. Para corregir este error, cuando se trata de corriente alterna, al producto de multiplicar los voltios por los ampers hay que multiplicarlo a su vez por un factor de corrección que se llama “factor de potencia”:

POTENCIA=VOLTAJE X AMPERAJE X FACTOR DE POTENCIA.

El factor de potencia debe ser lo mas cercano a la unidad (1).

El factor baja por la presencia de las bobinas en el circuito, las cuales causan reacciones (“reactancias” que tienden a desfasar los cambios que va teniendo el voltaje (recordemos que es corriente alterna) con respecto a los cambios que va teniendo la corriente (se retrasan). Para compensar esto, se conectan al circuito los llamados “condensadores”.

Cuando se trata de motores u otros aparatos pequeños, el factor de potencia no importa¸ pero tratándose de motores grandes, esto se vuelve critico. Por eso vemos en ellos la presencia de los mencionados condensadores.

LAS REACTANCIAS Y LA IMPEDANCIA

Ya vimos que todos los materiales presentan una oposición al paso de la corriente eléctrica.

Cuando se trata de corriente alterna (que es la más usada) aparecen otras oposiciones adicionales. En nuestro caso, el que interesa es el provocado por las bobinas; en ellas, como ya vimos, se producen campos magnéticos y estos se oponen a los cambios propios de la corriente alterna. Se dice que se “autoinducen” voltajes que van en contra de los que aplica dicha corriente alterna. A esta oposición se le llama “reactancia inductiva”, la cual se mide en ohms igual que la resistencia.

La reactancia inductiva de las bobinas es también la causa del problema con el factor de potencia mencionado anteriormente. Mencionamos también que ese problema se compensaba añadiendo en el circuito los llamados condensadores. Estos son como pequeños tanques de almacenamiento en donde se puede guardar o almacenar cierta cantidad de electricidad durante cierto tiempo (todo depende de su tamaño y de los materiales de que estén hechos).

Los condensadores, también llamados “capacitores”, se forman con dos placas separadas por una materia aislante situada entre las dos. Todo debidamente aislado y empaquetado. Una de las dos placas o cintas conductoras se llena de electricidad positiva, mientras que la otra placa o cinta conductora se llena con electricidad negativa; como se atraen, las dos placas se repliegan una hacia la otra (sin anularse porque en medio de ellas queda la cinta aislante). Todo ello da margen para que entre al dispositivo más y más electricidad (de los dos tipos). De esta manera se puede almacenar

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una cantidad relativamente grande. Pero lo que interesa para nuestro caso es que los condensadores producen un efecto contrario al de las bobinas y así compensar los desfases provocados por aquellas. Pero a su vez producen una nueva oposición para la corriente alterna, la cual se llama “reactancia capacitiva”. Esta nueva oposición también se mide en ohms.

Al conjunto de la resistencia eléctrica y las dos reactancias (inductiva y capacitiva) se le conoce como “impedancia”, que como su nombre lo indica, es el impedimento total que tiene la corriente alterna para circular por el circuito.

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Anexo 2

PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO DE LOS MOTORES Y GENERADORES ELECTRICOS

A pesar de su variedad, todos los motores eléctricos constan, básicamente y no considerando los detalles, de solo dos partes principales: un “rotor” y un “estator”. Lógicamente el rotor es la parte que gira impulsada por la corriente y el estator es la carcasa o envoltura, generalmente fija a una base o mesa; o bien al chasis de un aparato. El rotor gira sobre su eje, apoyado en baleros o chumaceras. Tanto el rotor como el estator cuentan con bobinas (enrollados de alambre de cobre) a través de los cuales pasa la corriente eléctrica. Al estator se le llama también “inductor” y al rotor lo llaman “inducido” o “armadura”.

La electricidad llega al rotor a través de “escobillas”, generalmente hechas de carbón o grafito, que hacen contacto con algún sistema deslizante (lógicamente, los cables no se pueden conectar directamente porque impedirían el giro). Como sistema deslizante se usan unos anillos o bien un “conmutador”. La electricidad puede llegar al rotor por un fenómeno llamado “inducción”. Todo esto lo veremos a continuación.

INDUCCION

Según el diccionario, “inducir” es “incitar”, “persuadir”.

En los circuitos eléctricos ocurren cosas que parecen de magia. A veces un circuito que maneja una corriente eléctrica incita o persuade a otro para que el también mueva una corriente. Y lo mas curioso es que lo logra sin tocarlo, sin estar conectado a el. A esto se le llama “inducción”; y es muy importante porque en ese fenómeno basan su funcionamiento una gran cantidad de aparatos eléctricos, incluyendo los llamados “motores de inducción” que son muy importantes para el desarrollo de esta competencia.

La inducción es algo que descubrió José Henry y Miguel Faraday.

En este fenómeno basan su funcionamiento también los transformadores, que son importantísimos, tanto en toda clase de equipos electrónicos como en las grandes subestaciones de energía y hasta

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en los postes de las calles, en donde permiten aumentar o disminuir los voltajes, acoplar impedancias, aislar circuitos con diferentes voltajes, etc. los transformadores serán el tema central de nuestra próxima competencia.

El secreto de la inducción eléctrica esta en los campos magnéticos invisibles que rodean a los alambres y las bobinas. Si una bobina, por ejemplo, recibe una corriente eléctrica y otra bobina penetra en el segundo campo magnético que se forma, esto provocara que en la segunda bobina aparezca un voltaje inducido; y si la segunda bobina esta conectada a otro circuito, por aquel fluirá una corriente que será totalmente distinta de la original que formo el campo magnetico. Al primer embobinado se le llama “primario” y al segundo “secundario”.

La fuerza de la inducción depende de varias cosas: La intensidad de la corriente original, el numero de vueltas o espiras de cada bobina, lo abiertas o cerradas que estén las espiras, la distancia entre una bobina y la otra, lo que haya en medio de las bobinas, el barniz y el papel aislante que se haya usado, etc.; pero fundamentalmente depende de la relación de vueltas o espiras entre las bobinas y de la rapidez del movimiento de penetración en el campo magnético, así como de la dirección del movimiento.

Sobre esto último diremos algo importante: debe haber movimiento; si las dos bobinas están fijas sin alejarse ni acercarse entre sí y la corriente es continua, simplemente no pasa nada. Algo tiene que variar: o la posición de las bobinas o la corriente (para que varíe el campo magnético). Realmente la inducción es propia de las corrientes alternas (o de bobinas en movimiento como es el caso de los motores). Mientras mas rápido sea el movimiento de las bobinas o el cambio en el campo magnético, más grande será el voltaje inducido. Incluso, la desaparición violenta, casi instantánea, de un campo magnetico induce voltajes muy elevados en la propia bobina o en otra que este sobre ella o muy cercana a ella. Esto se utiliza para generar altas tensiones en distintos aparatos. En los televisores, por ejemplo, en el transformador llamado “Fly back”, el regreso rápido de una corriente induce el alto voltaje que necesita el cinescopio para trabajar; en las motocicletas, el magneto funciona también con ese principio; y en los automóviles, la “bobina” produce el alto voltaje para las bujías también de la misma forma (los “platinos” interrumpen la corriente y el campo magnético en la bobina se contrae violentamente).

Otra cosa muy importante es lo que se encuentra en medio de las bobinas: generalmente se enrollan sobre un núcleo de hierro que concentra y refuerza el campo magnético (evita que se disperse). Pero esto es arma de dos filos, porque el hierro también es conductor y al estar en medio del campo magnético recibe también la inducción y genera corrientes eléctricas; las cuales se consideran “parasitas” y muy perjudiciales, porque lo único que hacen es generar calor (en ocasiones demasiado). Se les conoce como “corrientes de Eddy” o de “Foucault” y para evitarlas los núcleos de las bobinas se hacen laminados, poniendo entre las laminas un aislante muy delgado (que puede ser simple oxido). Además, el tipo de lámina que se usa es especial para bobinas o transformadores (chapa de acero al silicio o al níquel); en ella se busca reforzar el campo magnético pero, atenuando las corrientes parasitas.

Por lo que se refiere a la relación de vueltas, diremos que si la bobina primaria tiene mas vueltas que la secundaria el voltaje baja, es decir, el voltaje inducido es menor que el original que movió la corriente primaria. En cambio, si la bobina secundaria tiene mas vueltas que la primaria, el voltaje inducido es mayor que el original que se le aplico al aparato. Esto, a primera vista, puede parecer imposible o absurdo; pero se explica por el hecho de que al mismo tiempo que sube el voltaje baja el

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amperaje y entonces la potencia se conserva constante (excepto por las perdidas que puedan presentarse). Los dispositivos que generan alto voltaje que mencionamos antes (fly back, magnetos, bobinas automotrices, etc.) precisamente tienen muchísimas vueltas en su embobinado inducido.

En los motores llamados de inducción las bobinas del estator inducen las corrientes en las bobinas del estator. A veces estas se reducen a una sola espira de alambre, puesta en corto circuito (el alambre es muy grueso para resistir la corriente inducida). Esto es lo que les da el aspecto de “jaula de ardilla”. Los motores de inducción básicos, usados en muchísimos aparatos, no usan escobillas, puesto que el rotor, al manejar corrientes inducidas, no tiene que conectarse a ninguna parte; se evitan así muchos problemas de mantenimiento y de interferencias o peligros por razón del posible chisporroteo.

Los motores de inducción los invento Nicolás Tesla a mediados del siglo XIX.

EL MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA (CC).

En general, los motores de corriente continua son similares en su construcción a los generadores. De hecho podrían describirse como generadores que funcionan al revés. Cuando la corriente pasa a través de la armadura de un motor de corriente continua, se genera un par de fuerzas debido a la acción del campo magnético, y la armadura gira (“Momento de una fuerza”). La función del conmutador y la de las conexiones de las bobinas del campo de los motores es exactamente la misma que en los generadores. La revolución de la armadura induce un voltaje en las bobinas de ésta. Este voltaje es opuesto al voltaje exterior que se aplica a la armadura, y de ahí que se conozca como voltaje inducido o fuerza contraelectromotriz. Cuando el motor gira más rápido, el voltaje inducido aumenta hasta que es casi igual al aplicado. La corriente entonces es pequeña, y la velocidad del motor permanecerá constante siempre que el motor no esté bajo carga y tenga que realizar otro trabajo mecánico que no sea el requerido para mover la armadura. Bajo carga, la armadura gira más lentamente, reduciendo el voltaje inducido y permitiendo que fluya una corriente mayor en la armadura.

Debido a que la velocidad de rotación controla el flujo de la corriente en la armadura, deben usarse aparatos especiales para arrancar los motores de corriente continua. Cuando la armadura está parada, ésta no tiene realmente resistencia, y si se aplica el voltaje de funcionamiento normal, se producirá una gran corriente, que podría dañar el conmutador y las bobinas de la armadura. El medio

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normal de prevenir estos daños es el uso de una resistencia de encendido conectada en serie a la armadura, para disminuir la corriente antes de que el motor consiga desarrollar el voltaje inducido adecuado. Cuando el motor acelera, la resistencia se reduce gradualmente, tanto de forma manual como automática.

La velocidad a la que funciona un motor depende de la intensidad del campo magnético que actúa sobre la armadura, así como de la corriente de ésta. Cuanto más fuerte es el campo, más bajo es el grado de rotación necesario para generar un voltaje inducido lo bastante grande como para contrarrestar el voltaje aplicado. Por esta razón, la velocidad de los motores de corriente continua puede controlarse mediante la variación de la corriente del campo.

GENERADORES DE CORRIENTE ALTERNA (ALTERNADORES)

Generador eléctrico

Como se decía antes, un generador simple sin conmutador producirá una corriente eléctrica que cambia de sentido a medida que gira la armadura. Este tipo de corriente alterna es ventajosa para la transmisión de potencia eléctrica, por lo que la mayoría de los generadores eléctricos son de este tipo. En su forma más simple, un generador de corriente alterna se diferencia de uno de corriente continua en sólo dos aspectos: los extremos de la bobina de su armadura están sacados a los anillos colectores sólidos sin segmentos del árbol del generador en lugar de los conmutadores, y las bobinas de campo se excitan mediante una fuente externa de corriente continua más que con el generador en sí. Los generadores de corriente alterna de baja velocidad se fabrican con hasta 100 polos, para mejorar su eficiencia y para lograr con más facilidad la frecuencia deseada. Los alternadores accionados por turbinas de alta velocidad, sin embargo, son a menudo máquinas de dos polos. La frecuencia de la corriente que suministra un generador de corriente alterna es igual a la mitad del producto del número de polos por el número de revoluciones por segundo de la armadura.

A veces, es preferible generar un voltaje tan alto como sea posible. Las armaduras rotatorias no son prácticas en este tipo de aplicaciones, debido a que pueden producirse chispas entre las escobillas y los anillos colectores, y a que pueden producirse fallos mecánicos que podrían causar cortocircuitos. Por tanto, los alternadores se construyen con una armadura fija en la que gira un rotor compuesto de

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un número de imanes de campo. El principio de funcionamiento es el mismo que el del generador de corriente alterna descrito con anterioridad, excepto en que el campo magnético (en lugar de los conductores de la armadura) está en movimiento.

La corriente que se genera mediante los alternadores descritos más arriba aumenta hasta un pico, cae hasta cero, desciende hasta un pico negativo y sube otra vez a cero varias veces por segundo, dependiendo de la frecuencia para la que esté diseñada la máquina. Este tipo de corriente se conoce como corriente alterna monofásica. Sin embargo, si la armadura la componen dos bobinas, montadas a 90º una de otra, y con conexiones externas separadas, se producirán dos ondas de corriente, una de las cuales estará en su máximo cuando la otra sea cero. Este tipo de corriente se denomina corriente alterna bifásica. Si se agrupan tres bobinas de armadura en ángulos de 120º, se producirá corriente en forma de onda triple, conocida como corriente alterna trifásica. Se puede obtener un número mayor de fases incrementando el número de bobinas en la armadura, pero en la práctica de la ingeniería eléctrica moderna se usa sobre todo la corriente alterna trifásica, con el alternador trifásico, que es la máquina dinamoeléctrica que se emplea normalmente para generar potencia eléctrica.

ESTRUCTURA BASICA Y EL PAR DE ARRANQUE.

Miguel Faraday fue la primera persona que construyo el primer motor eléctrico que se recuerde. Su aparato, que trabajaba con la corriente continua de una “pila de volta” (la pila original) ahora no es mas que una curiosidad de museo, sin aplicación practica. Pero los principios de funcionamiento son exactamente los mismos. El considero a los campos magnéticos como formados por líneas que llamo: “líneas de fuerza”, las cuales imagino como saliendo de los polos “norte” de los imanes y llegando a los polos “sur”. De esta manera pudo pronosticar con precisión las atracciones y repulsiones entre los imanes (y entre los alambres de su motor). Actualmente hacemos lo mismo para analizar las fuerzas que se producen en las bobinas de cualquier motor.

Hay una fuerza (combinada de empuje y jalón) aplicada a cada alambre; pero el resultado final de esa fuerza se ha visto que depende del tamaño del rotor, o sea, de la distancia entre los alambres y el centro de aquel. En otras palabras se forma una especie de palanca. Por eso cuando se habla de motores, mas que hablar de “fuerza” se habla de “par”, siendo este la fuerza en los alambres, pero multiplicada por el “brazo de palanca” (distancia al centro). De esta manera se oye decir, por ejemplo, que un motor de tal tipo, conectado de tal o cual manera, tiene un buen par de arranque; lo que quiere decir que en sus alambres hay grandes fuerzas en el momento del arranque y, además, sus “brazos de palanca” son muy apropiados para lograr un gran efecto, a pesar de que la carga a mover sea grande.

EL CONMUTADOR Y LAS ESCOBILLAS

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Ya hemos mencionado que es imposible conectar los cables directamente a las bobinas del rotor, porque se enredarían cuando este girara. Por eso en el motor de corriente continua (y en el universal que es casi igual) se usa un sistema de “escobillas” que hacen contacto a base de presión sobre una pieza llamada “conmutador”, que desliza rozando contra ellas y que es a donde realmente se conectan las bobinas del rotor.

Las escobillas naturalmente se van desgastando y hay que cambiarlas después de cierto tiempo. Algunas veces son de cobre, pero en la mayoría de los motores son de carbón o de grafito (una forma cristalizada del carbón). Las hay de varias durezas, para lo cual les mezclan otras sustancias; y esto es muy importante para el mantenimiento, porque si uno las cambia por otras mas duras se va dañar gravemente el conmutador; y si son mas blandas se desgastan muy rápido, fallando el motor al poco tiempo y produciendo chisporroteo. Generalmente ya las venden con su cable de conexión, el cual es de cobre trenzado para permitir el deslizamiento del carbón conforme se va desgastando. Así mismo, muchas veces vienen con su resorte que las empuja contra el conmutador. Las escobillas se montan en soportes especiales llamados “portaescobillas”.

LOS MOTORES UNIVERSALES

Según la clasificación que hicimos de los motores eléctricos en general, estos pueden ser de corriente alterna, de corriente continua y universales. Decíamos que estos últimos eran los que mas nos interesaban. Sin embargo, encontramos que los motores universales son prácticamente iguales a los de corriente continua que acabamos de estudiar. Es mas, en potencias bajas, de menos de 3/8 de caballo, son exactamente iguales. En potencias mayores, se añaden embobinados extras, llamados “compensadores” que eliminan un efecto indeseable llamado “reacción de armadura” que cuando la potencia es baja es despreciable. Este defecto consiste en una distorsión del campo magnetico del estator, como reacción a los campos generados en el rotor.

Aparte de la reacción de armadura no hay ningún impedimento, ni teórico ni practico, para que un motor de corriente continua de los que hemos visto trabaje también con corriente alterna. Al cambiar la dirección de la corriente en el estator también cambia en el rotor y el motor sigue girando en el mismo sentido como sino pasara nada.

LOS MOTORES DE JAULA DE ARDILLA

Los motores llamados “de jaula de ardilla” son, como ya mencionamos, del tipo de los motores de inducción. Y estos quedan clasificados entre los de corriente alterna. En ellos no hay escobillas ni conmutador, ni contactos deslizantes, por lo que tampoco hay chisporroteos ni problemas de mantenimiento relacionados con la conexión del rotor. La corriente llega a las bobinas del rotor desde las bobinas del estator a distancia, es decir, sin que se toquen unas con las otras. En los motores que no son de mucha potencia, cada una de las bobinas del rotor se reduce a una sola espira de alambre muy grueso, que incluso ni siquiera va aislada del cuerpo metálico de la armadura. En los extremos se colocan unos anillos o arillos que ponen en corto circuito a las bobinas. Las corrientes inducidas en estas condiciones son grandes, pero para eso son muy gruesos los alambres (mas bien son barras). Las corrientes grandes producen campos magnéticos muy intensos.

Aparentemente todo esta en corto circuito en la armadura. Sin embargo, las corrientes se van por el grueso alambre de cobre (o aluminio) y no por la armadura debido únicamente a su bajísima resistencia. El núcleo de la armadura esta laminado como todos los núcleos de los motores; y tiene

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unas ranuras en las que van metidos a presión los gruesos alambres. Estos llevan una cierta inclinación transversal con respecto al eje del rotor para facilitar el arranque. En ocasiones hay dos alambres por ranura: uno grueso y otro mas delgado; esto es también para mejorar el arranque. Si no existiera el núcleo lo que quedaría se parecería precisamente a una jaula de ardilla.

Decíamos que los motores de inducción pertenecen al grupo de los motores de corriente alterna. En general, dichos motores se basan en el principio del “campo giratorio”. Los distintos polos del estator producen un campo magnético intenso en el interior del motor; pero como la corriente es alterna, la intensidad magnética varia continuamente en cada polo. Todo el estator se diseña para que los cambios se vayan sucediendo con un cierto desfasaje en los polos sucesivos. Esto da un efecto como si el campo magnético estuviera girando o dando vueltas alrededor del rotor; éste lo sigue por la misma razón que un pedazo de hierro dulce seguiría en sus giros a un imán que estuviera dando vueltas sobre su eje. De hecho, hay pequeños motores de CA (usados por ejemplo en relojes de pared) en donde el rotor es un simple pedazo de hierro dulce, que simplemente se magnetiza convirtiéndose en imán y sigue al campo giratorio del estator que da vueltas alrededor de él. Los motores de jaula de ardilla también trabajan bajo este mismo principio, pero en ves de tener un simple pedazo de hierro magnetizado, ahora tenemos un poderoso rotor, que maneja grandes corrientes inducidas, que a su vez producen fuertes campos magnéticos.

Cuando un motor solo tiene dos polos hay que hacer algún truco para lograr el campo giratorio (si no, solo se logra un campo alternando que no puede hacer que el motor arranque). Antiguamente, algunos motores se arrancaban dándoles un impulso inicial con la mano; pero eso es a todas luces muy atrasado. Para resolver esto se utilizan varios métodos; el más usado consiste en hacer unas ranuras cerca de la orilla en los núcleos de las bobinas del estator; en estas ranuras se colocan una o varias espiras de alambre grueso puestas en corto circuito. En ellas se mueven corrientes inducidas bastante intensas que a su vez producen campos magnéticos que van a atraer al rotor. Pero estos campos aparecen desfasados respecto al campo principal, lo que produce una imitación de un campo giratorio que permite que el motor arranque.

En otros motores, más grandes, se produce lo que llaman “división de fases”. Esto consiste en usar bobinas extras que solo sirven para el arranque del motor. La idea es también imitar un campo rotatorio y lograr el impulso inicial. Las bobinas extras se colocan entre los polos verdaderos y se alimentan de manera que sus campos magnéticos queden fuera de fase con respecto al campo principal del estator. Esto se logra conectando dichas bobinas a través de un capacitor o condensador, el cual introduce una reactancia capacitiva que, a su vez, produce el desfasamiento necesario. En otros casos lo que se hace es diseñar cuidadosamente las bobinas de arranque de manera que presenten una reactancia inductiva mas baja que la que presentan las bobinas principales, lo que también logra el desfasamiento y, por lo tanto, el campo giratorio.

Otro sistema muy usado para el arranque de los motores de corriente alterna, se basa en el uso de un relevador exterior o anexo al motor. Un relevador es un electroimán que se usa para conectar o desconectar una corriente; utiliza unos contactos de plata o platino (para evitar su deterioro con el chisporroteo). Pero una vez que éste ha adquirido un 75% u 80% de su velocidad, el relevador desconecta automáticamente dichas bobinas de arranque. Todo esto se basa en el hecho observado de que, en los motores normales, el amperaje disminuye cuando la velocidad aumenta; entonces el relevador, que generalmente trabaja por gravedad, no puede sostener o mantener el contacto de las mencionadas bobinas.

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Anexo 3

MANTENIMIENTO DE TRANSFORMADORES

Aunque los transformadores, por ser un equipo estático, requieren menos cuidados y atención que casi cualquier otro aparato eléctrico de potencia, no es razón suficiente para nunca revisarlos o darles mantenimiento.

La clasificación más general de los transformadores los divide en, secos y enfriados por aceite. El primer tipo requiere para su mantenimiento solamente cumplir con el segundo punto siguiente, mientras que los enfriados por aceite requieren para su mantenimiento cumplir con los dos puntos siguientes:

1. Muestreo del aceite aislante.

Es necesario detener muestras de aceite por todos los lados posibles del tanque. Si existen indicaciones de humedad, oxidación, suciedad o formación de sedimentaciones, el aceite deberá probarse.

Las causas principales del deterioro del aceite aislante son el agua y la oxidación. El aire húmedo que pueda penetrar al transformador condensa la humedad en la superficie del aceite y en el interior del tanque. La oxidación causa sedimentaciones, la cantidad de éstos, formados en un aceite dado, depende de la temperatura y del tiempo de exposición del aceite al aire. Las temperaturas excesivas pueden causar sedimentaciones. La humedad y las sedimentaciones originan una disminución en la rigidez dieléctrica del aceite, además de disminuir el poder de radiación de calor del aceite. Las dos pruebas principales que nos dan una indicación del grado de pureza de un aceite aislante son, la medición de la rigidez dieléctrica y la medición de la tensión interfacial.

2. Inspección física del estado del transformador

Los puntos principales de una inspección adecuada de un transformador son los siguientes:

a. Observación del estado del aislamiento de los devanados.

b. Observación del estado de las laminaciones.

c. Observación del apriete y rigidez de bornes, pasadores, terminales, zapatas y soportes.

d. Observación del estado de bushings (pasamuros) y empaques.

Cuando se requiera en un transformador, las mediciones principales a efectuar son las siguientes:

a) Resistencia de aislamiento

b) Índice de polarización

c) Relación de transformación

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Las dos primeras nos dan una indicación del estado de limpieza y el contenido de humedad del aislante de los devanados. La tercera nos indica la operación eléctrica satisfactoria del transformador.

PRUEBAS.

1.-Resistencia del aislamiento de los devanados.

1.1.-Objetivo

Determinar el grado de humedad o deterioro del aislamiento de los devanados.

1.2.-Descripcion.

La resistencia de aislamiento se define como la oposición que presenta un material aislante a la circulación de corriente a través de él o por su superficie, cuando se le aplica un voltaje determinado de corriente directa, y se mide en Megohms.

Los valores o tendencias de la resistencia del aislamiento nos indican si esta apto o no, para soportar los esfuerzos dieléctricos durante su operación.

La corriente que fluye a través de un aislamiento tiene los siguientes componentes: capacitiva, absorción dieléctrica y conducción. Las dos primeras tienen un alto valor inicial y comienzan a decrecer a partir de que se aplica el voltaje de prueba, hasta un valor despreciable. Son producidas por el efecto capacitivo y de absorción de carga del material del aislamiento. A ellas se debe el bajo valor inicial de la resistencia, mientras que la corriente de conducción representa la verdadera corriente que fluye desde un electrodo a otro y permanece constante.

La corriente de fuga es una corriente superficial debida a las impurezas o humedad del aislamiento y también permanece constante.

La prueba consiste en medir la resistencia a intervalos y al final calcular el índice de polarización y de absorción del aislamiento.

El índice de absorción es la relación es la relación obtenida entre los valores de 60 a 30 segundos.

El índice de polarización es la relación obtenida entre los valores de 10 a 1 minutos.

Para desarrollar la prueba, se aplica un voltaje determinado al aislamiento bajo prueba y se mide la corriente que se produce para calcular el valor de su resistencia. En la práctica, esta medición es llevada a cabo mediante el instrumento conocido comúnmente como Megger, obteniendo el valor de la resistencia directamente en Megohms.

La resistencia de aislamiento es afectada por la temperatura, humedad y limpieza del material aislante de que se trate. Cuando el valor de la misma es muy bajo, generalmente se debe a contaminación por humedad. En tales condiciones la corriente de fuga se incrementa y en consecuencia se registran valores de resistencia menores a los normales.

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Cuando la prueba se efectúa a una temperatura diferente de 20ºC, los valores deberán ser corregidos a esa temperatura por medio de la tabla correspondiente, para que la comparación con los valores de referencia sea valida, ya que estos están dados para dicha temperatura.

Tanto el instrumento como el transformador bajo prueba, son fuentes de energía de alto voltaje y todas las personas que intervengan en las pruebas deben tomar las precauciones de seguridad para evitar el contacto con las partes energizadas del equipo de prueba y circuitos asociados. Por esta razón las pruebas deben realizarse por personal calificado.

Las terminales de salida no deben tocarse mientras el Megger este funcionando.

Se recomienda como practica de seguridad usar guantes aislantes de hule durante la prueba.

Una vez que el equipo ha probar se ha desenergizado, debe ser descargado a tierra por aproximadamente 10 minutos antes de retirar las conexiones de las boquillas.

Cuando una prueba ha terminado, el equipo debe ser descargado antes de desconectar las terminales.

1.3.-Preparacion del Megger

a. Coloque el Megger en un lugar firme y cómodo para su operación y proceda a nivelarlo con ayuda de los tornillos de la base. La burbuja del nivel debe quedar exactamente en el centro.

b. Verifique el ajuste de infinito sin conectar los cables de prueba, para lo cual, se conecte el instrumento a un suministro adecuado de corriente alterna. Seleccione el voltaje de prueba de 5000 volts y la escala II. Energice el motor del generador, sosteniendo la palanca del interruptor de control en START hasta que alcance su velocidad normal, luego suéltela y se quedará en ON. La aguja debe indicar infinito. Si es necesario ajústela por medio del tornillo ubicado debajo del nivel. Una vez terminado este ajuste pare el motor colocando la palanca del control en OFF.

c. Conecte los cables de prueba del instrumento a las terminales correspondientes.

d. Coloque los cables de prueba de prueba de manera que sus terminales no se toquen entre sí ni con otros objetos. Conecte el motor y observe el indicador. Este debe permanecer sobre la marca de infinito, de lo contrario significa que existe fuga entre las terminales. Luego pare el motor y coloque el selector en descarga.

e. Ajuste de cero. Conecte entre sí las mordazas de los cables de prueba. Coloque el selector de escala en I y conecte el motor. La aguja del medidor debe indicar cero, de lo contrario significa que los cables de prueba tienen alguna falla.

1.4 Preparación general del transformador.

a. Asegúrese que los devanados han sido descargados a tierra, para evitar descargas peligrosas y errores en las lecturas provocados por energía almacenada.

b. Aísle totalmente el transformador que se va a probar, retirando todas las conexiones normales de las boquillas de alta y baja tensión y los neutros a tierra de los devanados.

c. Asegúrese que el tanque del transformador este solidamente aterrizado

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d. Asegúrese de que las boquillas estén limpias para que las fugas por superficies sucias no alteren las lecturas.

e. conecte las boquillas del primario en corto circuito por medio de un puente de cobre. Haga lo mismo con las boquillas del secundario y del terciario si este es el caso.

f. La prueba debe hacerse con los devanados sumergidos en aceite.

g. Se recomienda efectuar la prueba cuando la humedad relativa del ambiente no exceda 75%.

PRUEBA

2. Factor de potencia del aislamiento de los devanados

2.1.-Objetivo.

Determinar el estado del aislamiento de los devanados en cuanto a humedad contenida y deterioro.

2.2.-Descripcion general

El factor de potencia del aislamiento es la relación de la potencia disipada a través del aislamiento en Watts, sobre el producto del voltaje aplicado y corriente en volt-amperes. En los materiales aislantes esta relación debe tener un valor muy bajo y se mide en %.

La humedad y el envejecimiento de los materiales aislantes provocan que éstos tiendan a perder sus características dieléctricas, con lo cual las corrientes de pérdida a través de ellos se incrementan y por lo tanto el factor de potencia tenderá a incrementarse también como señal indicadora de humedad o deterioro.

La temperatura también tiene influencia sobre el valor medio de factor de potencia, por lo que, los resultados obtenidos durante las pruebas, deberán ser corregidos a 20ºC para poderlos comparar con los resultados de otras pruebas y con los valores de aceptación, dados para dicha temperatura.

La prueba consiste en aplicar un potencial determinado al aislamiento que se desea probar, y medir la potencia en mW que se disipa a través de el. Luego se calcula el factor de potencia dividiendo entre los mVA aplicados.

2.3.-Preparación general del transformador

a. Los devanados deben estar sumergidos en aceite.

b. Todas las boquillas aisladoras deben estar instaladas normalmente.

c. Retire todas las conexiones que existan tanto en alta como en baja tensión.

d. En el caso de transformadores trifásicos con neutros aterrizados, éstos deben ser desconectados de tierra.

e. Las boquillas de un mismo devanado deben estar conectadas en corto circuito por medio de conductores de cobre.

f. Limpie perfectamente las boquillas para evitar que las corrientes de fuga alteren las mediciones.

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g. Verifique que el tanque este bien aterrizado.

h. Se recomienda que la prueba se efectúe cuando la humedad relativa sea menor de 70%.

PRUEBA

3. Corriente de excitación

3.1.-Objetivo

Detectar fallas tales como defectos en la estructura del núcleo magnetico, en el aislamiento entre espiras o en el cambiador de derivaciones.

3.2.-Descripcion

Los defectos del núcleo y las fallas del aislamiento entre espiras, tienden a incrementar la reluctancia aparente del circuito magnético y pueden ser detectadas por el alto valor de corriente de excitación requerida para forzar un flujo dado a través del núcleo. También pueden ser detectados otros problemas como: devanados incorrectamente conectados y defectos en el cambiador de derivaciones.

La prueba cosiste en aplicar un voltaje a la bobina de alta tensión, mientras se mantiene en vacio el lado de baja tensión. En estas condiciones se mide la corriente tomada por el devanado de alta tensión, la cual es conocida como corriente de excitación. Podrán detectarse las fallas aun en el lado de baja tensión.

La magnitud de la corriente de excitación, depende en parte, del voltaje aplicado, del numero de vueltas en el devanado, de las dimensiones del devanado, de la reluctancia y de otras condiciones tanto geométricas como eléctricas que existen en el transformador.

Una corriente de excitación excesiva, puede deberse a un corto circuito entre una o varias espiras del devanado, cuyo valor se suma a la corriente normal de excitación. También puede deberse a defectos dentro del circuito magnetico, como por ejemplo, a fallas en el aislamiento de los tornillos de sujeción del núcleo o en el aislamiento entre laminaciones.

PRUEBA

4. Relación de transformación

4.1.-Objetivo

Verificar la relación de transformación en equipos nuevos o reparados: determinar o verificar la polaridad o continuidad de los devanados; detectar corto circuito entre espiras y verificar la relación y continuidad del cambiador de taps.

4.2.-Descripcion

La prueba consiste en aplicar un voltaje conocido al lado de baja tensión del transformador y medir el voltaje inducido en vacio en el secundario. La relación aritmética entre los voltajes secundario y primario es muy aproximada a la relación correspondiente entre los números de vuelta y puede considerarse prácticamente iguales. De esta manera podemos determinar el número de vueltas

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activas del transformador y deducir si existen o no fallas internas en los devanados, tales como: corto circuito entre espiras o circuitos abiertos, que alteran la relación de transformación.

El método más ampliamente usado se basa en la aplicación del instrumento conocido como TTR (transformer tum ratio test set) el cual indica en forma directa y con gran exactitud, la relación de vueltas del transformador cuando es alimentado por el lado de baja tensión durante la prueba.

4.3.-Preparación del transformador

a. PRECAUCION. Asegúrese que el transformador que se va a probar esté totalmente desenergizado. Verifique que estén abiertos y en libranza los interruptores y cuchillas que conectan al transformador.

b. Aísle totalmente el transformador, desconectando sus terminales tanto de baja como de alta tensión. Las conexiones a tierra pueden quedar en su lugar si así se desea.

c. PRECAUCION. Si existe algún equipo energizado de alta tensión adyacente al equipo que se va a probar, éste debe ser aterrizado en uno de los lados de cada devanado, así como el instrumento de prueba en el borne previsto.

4.4.- Resultados

a. Si el balance no se puede establecer y se tiene alta corriente de excitación y bajo voltaje en el generador, significa que existe un corto circuito en uno de los devanados.

PRUEBA

5. Resistencia óhmica de los devanados

5.1.-Objetivo

Medir la resistencia óhmica de cada devanado de un transformador.

Cualquier variación con respecto a los valores originales, es indicativo de algún problema interno en los devanados.

El instrumento empleado comúnmente para esta prueba es el Ducter.

PRUEBA

5. Collar caliente de boquillas aisladoras.

5.1.-Objetivo

Determinar el grado de penetración de la humedad por la parte superior de las boquillas aisladoras.

5.2.- Descripción

La prueba consiste en aplicar un potencial a diferentes secciones del aislador, y medir la corriente de pérdida a través de la cubierta aisladora. Para aplicar el potencial, se instala un collar que consiste en una banda conductora y a la cual se conecta el cable de prueba de alta tensión. El conductor central

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de la boquilla se conecta a tierra. Si la boquilla muestra un alto valor de pérdidas, el collar se coloca en la siguiente posición hacia abajo hasta determinar la sección a la se ha extendido el deterioro del aislamiento.

La prueba se realiza con el probador de factor de potencia MEU 2.5 kV ó M2H 10kV.

PRUEBA

6. Rigidez dieléctrica del aceite

6.1.- Objetivo

Detectar contaminantes tales como agua, partículas en suspensión ó partículas conductoras.

6.2- Descripción

La rigidez dieléctrica se define como la capacidad que tiene el aceite para soportar esfuerzos eléctricos sin permitir el arco o conducción entre dos puntos de diferentes voltajes.

Esta es una de las pruebas de campo practicadas al aceite para verificar sus condiciones como aislante. Si este contiene humedad o partículas conductoras, su rigidez dieléctrica disminuye y puede dar lugar a descargas eléctricas durante su operación.

La prueba consiste en aplicar un voltaje elevado en forma gradual a dos electrodos sumergidos en un recipiente especial que contiene la muestra del aceite que se desea probar, y determinar el valor de voltaje que representa la ruptura del arco como limite de rigidez dieléctrica del aceite.

Existen dos métodos de prueba: el método ASTM-D877 se recomienda para las pruebas de rutinas de aceite en operación; y el método ASTM-D1816 para aceite nuevo y regenerado.

El instrumento utilizado para la prueba es un probador de rigidez dieléctrica que consiste básicamente de un transformador elevador alimentado con baja tensión y capaz de producir un voltaje superior a 35 Kv. El transformador se alimenta a través de un interruptor que abre automáticamente en el momento de la ruptura. Para el control del voltaje que se alimenta esta provisto con un control automático que permite incrementar el voltaje a razón de 3Kv/ seg o 500V/ seg. que son medidos e indicados en el secundario. Este se conecta ala copa de prueba donde se encuentran los electrodos rígidamente montados con sus caras paralelas y sus ejes coincidentes en línea horizontal.

Submódulo II••• MANTENER CIRCUITOS DE CONTROL •••

Mantenimiento

Mtro. Alonso José Ricardo Lujambio Irazábal Secretario de Educación Pública

Lic. Miguel Ángel Martínez Espinosa Subsecretario de Educación Media Superior

Lic. Luis Francisco Mejía Piña Director General de Educación Tecnológica Industrial

Ing. Celso Gabriel Espinoza Corona Coordinador Nacional de Organismos

Descentralizados Estatales del CECyTE’s

Lic. Armando Mendoza Cruz Responsable de Desarrollo Académico de los CECyTE’s

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Víctor García Salvador

José del Carmen Gerónimo Hernández

Medel Jiménez Castillo

Francisco Javier Velázquez Medellín

Tabasco

Tabasco

Tabasco

Tabasco

Enrique Alonso Reynoso Reyes

Jorge Luís Gómez Méndez

Tabasco

Tabasco

Técnico en Mantenimiento

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Al término del módulo serás capaz de Instalar y mantener en condiciones de operación las máquinas eléctricas y los circuitos de control de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana (NOM) vigente y las políticas de la empresa. Podrás laborar en las áreas de mantenimiento de máquinas eléctricas y circuitos de control como auxiliar de electricista, así como tu autoempleo. Este submódulo tiene el nivel de competencia 2 porque las competencias están basadas en aplicar lo aprendido sin tener que recurrir a tomas de decisiones complejas.

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Técnico en Mantenimiento

Módulo V Mantener máquinas eléctricas

Submódulo II Mantener circuitos de control

Competencia 1 Competencia 2

Realizar diagramas de control electromecánico

Armar el circuito de control electromecánico

Habilidades y destrezas Habilidades y destrezas

� Aplicar formatos de mantenimiento.

� Interpretar diagramas de control electromecánico.

� Detectar fallas de los sistemas de control electromecánico.

� Realizar diagramas de control electromecánico.

� Aplicar formatos de mantenimiento. � Interpretar diagramas de control

electromecánico. � Detectar fallas de los sistemas de

control electromecánico. � Realizar diagrama de control

electromecánico. � Armar circuitos de control

electromecánico.

Conocimientos: Conocimientos:

� Conversiones y operaciones básicas.

� Planos y diagramas mecánicos y eléctricos.

� Instrumentos de medición y calibración.

� Reglamento de seguridad e higiene del taller.

� Ecología aplicada a los circuitos de control.

� Herramientas manuales y de taller.

� Insumos. � Electricidad básica.

� Conversiones y operaciones básicas.

� Planos y diagramas mecánicos y eléctricos.

� Instrumentos de medición y calibración.

� Reglamento de seguridad e higiene del taller.

� Ecología aplicada a los circuitos de control.

� Herramientas manuales y de taller. � Insumos. � Electricidad básica.

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Actitudes: Actitudes:

� Responsabilidad � Responsabilidad

Competencia 3 Competencia 4

Realizar programación para control por PLC

Aplicar el control por PLC

Habilidades y destrezas Habilidades y destrezas

� Aplicar formatos de mantenimiento.

� Detectar fallas de los sistemas de control desde el PLC.

� Realizar el modo de programación del PLC.

� Aplicar formatos de mantenimiento. � Detectar fallas de los sistemas de

control desde el PLC. � Realizar el modo de programación

del PLC. � Ejecutar el programa del PLC.

Conocimientos: Conocimientos:

� Modos de programación de un PLC

� Conversiones y operaciones básicas.

� Algebra booleana. � Planos y diagramas mecánicos y

eléctricos. � Instrumentos de medición y

calibración. � Reglamento de seguridad e

higiene del taller. � Ecología aplicada a los circuitos

de control. � Herramientas manuales y de

taller. � Insumos. � Electricidad básica.

� Modos de programación de un PLC � Conversiones y operaciones

básicas. � Algebra booleana. � Planos y diagramas mecánicos y

eléctricos. � Instrumentos de medición y

calibración. � Reglamento de seguridad e higiene

del taller. � Ecología aplicada a los circuitos de

control. � Herramientas manuales y de taller. � Insumos. � Electricidad básica.

Actitudes: Actitudes:

� Responsabilidad � Responsabilidad

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Esperando que la siguiente guía sea de tu total agrado te comentamos como se encuentra

distribuida:

Este módulo se encuentra dividido en dos submódulos, el primero de los dos se encarga del estudio

de dispositivos mayores como son los motores, generadores y transformadores donde la electricidad

manejada es alterna y juega un papel importante en lo referente al electromagnetismo mientras que el

submódulo II se refiere a la electricidad directa al manejar dispositivos electrónicos como lo son los

PLC, así como la circuiteria que lo rodea, resistencias, diodos, transistores y de mas circuitos que

ayudan a realizar el buen funcionamiento de los circuitos lógicos programables.

Para su estudio deberás tener presente los conocimientos de electricidad obtenidos anteriormente y

desarrollar nuevos conocimientos como lo son manejo de numeración binaria y algebra de Boole

entre otros.

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En la vida diaria, el contacto con motores, transformadores ó PLC es algo normal aunque no nos demos cuenta de ellos, por ejemplo el simple hecho de pararnos frente a una puerta en un supermercado, la puerta se abrirá automáticamente, aquí sin saberlo ya estamos en contacto con este tipo de tipo de dispositivos.

La automatización creciente, demanda el uso de equipos tanto en lo industrial como en lo residencial y para su instalación, mantenimiento y reparación es necesario que exista personal calificado con el suficiente conocimiento como el que aquí estás por desarrollar.

Muchos desconocemos que es un PLC, ó que es considerada como "una caja negra", es decir, un desconocimiento total sobre e tema, Saben que las computadoras existen porque están en más contacto y uso con ellos. Pero sin embargo los PLC, automatizan las tareas diarias, y día con día este van mejorando.

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1. Aplicar formato de mantenimiento.

2. Planos y diagramas mecánicos y eléctricos.

3. Instrumentos de medición.

4. Electricidad.

1. Tipos de formatos.

2. Partes que conforman un diagrama.

3. Detectando fallas.

4. Partes de un diagrama electromecánico.

1. Realización de un formato.

2. Esquema de un diagrama electromecánico.

3. Realizar un control electromecánico.

4. Trazo de líneas punteadas, continuas, verticales, Horizontales y líneas con ángulo de inclinación.

Realizar diagramas de control electromecánico 1

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1. Diseño de formato.

2. Interpretación de un plano eléctrico.

3. Detectando fallas.

1. Construyendo un diagrama.

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Imagínate que en tu casa o en tu trabajo necesitan planificar un diagrama de control electromecánico y requieren un instalador eléctrico, que por circunstancias no se encuentra en ese momento. ¿Te gustaría ser tú la persona que solucione el problema?

Pues en esta competencia aprenderás a detectar fallas de control electromecánico así como a diseñar diagramas de conexiones eléctricas, que posteriormente te servirán en aplicaciones laborales que te servirán para un sustento de tu vida. De la misma forma aprenderás a identificar los diferentes tipos de circuitos que intervienen en un diagrama eléctrico el cual podrás representar en un formato que te dará una idea de darle mantenimiento ya sea preventivo o correctivo al sistema.

De acuerdo a lo aprendido en esta habilidad tendrás el conocimiento para ser capaz de armar y reparar cualquier tipo de circuito para un control tanto eléctrico como control electromecánico en la cual obtendrás una satisfacción de decir que ya eres un especialista en instalación electromecánica.

Estos conocimientos y habilidades te proyectarán como técnico profesionista en mantenimiento donde la destreza aprendida te abrirá pasos en el futuro en donde te identificará como uno de los mejores en ese ámbito profesional.

Es por eso que te invito a ti, que tienes la gran oportunidad de pertenecer a nuestro sistema educativo, a aprender además de aplicar los conocimientos, habilidades y destrezas que te servirán de mucho para lograr tus objetivos como profesional, en donde dirás ¡sí!, a los retos que te encuentres laboralmente.

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En esta actividad el docente mostrará un plano elaborado con todos sus equipos de control electromecánico, en donde identificarán cada uno de las partes que la componen así como también sus principales fallas.

HABILIDADES

� Aplicar formato de mantenimiento.

� Interpretar diagramas electromecánicos.

� Detectar fallas en los sistemas de control electromecánico.

� Realizar diagrama de control electromecánico.

RESULTADO DE

APRENDIZAJE

Al término de la competencia serás capaz de realizar e interpretar diagramas de control electromecánico para la detección de fallas.

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Nombre Aplicar formato de mantenimiento. No. 1

Instrucciones para el Alumno

El docente te mostrará un formato en donde se indique las principales características que lo conforman.

Conocimientos a adquirir

Planos y diagramas mecánicos y eléctricos.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Observa detalladamente el formato que te muestra tu facilitador, identifica las principales características. Si tienes dudas en el relleno solicítale información a tu facilitador.

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Observa el siguiente formato de H.p. y voltaje de motores eléctricos, crea tus propias conclusiones.

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Nombre Tipos de formatos. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Observa los formatos que se muestran en el pizarrón y realiza una conclusión de acuerdo a los tipos de formatos ilustrados.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Observa los formatos ilustrados y toma apuntes en tu libreta.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Analiza el formato que se te muestra, identifica las partes a rellenar de acuerdo al conocimiento adquirido para que tengas la habilidad de aplicarlo en cualquier otro tipo de formato.

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Observa los siguientes formatos de motores eléctricos donde un motor eléctrico tiene 500 hp y con una caída de tención de 220v, con una intensidad de 15 A. Rellena un formato en blanco recabando la información en un diagrama.

Ejemplo

MOTOR 1 MOTOR 2

H P V / C H P V /C

500

V = 220 I = 15

Formato de H.p y voltaje de motores eléctricos

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Nombre Realización de un formato. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Observa el formato ilustrado y realiza uno según los conocimientos adquiridos. Identificando las partes a rellenar.

Actitudes a formar

Responsabilidad. Manera

Didáctica de Lograrlas

Presenta hojas blancas y lápiz adecuado para realizar un formato e identifica el tipo apartados a llenar.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Una vez que identifiques el tipo de formato de llenado realiza tus conclusiones de acuerdo a la problemática que se presentó.

1. Confunde los formatos.

2. El rellenado de los formatos.

El alumno se le hace difícil dominar las características de los formatos y por lo tanto se complica al momento de rellenarlos.

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Nombre Diseño de formato. No. 1

Competencia a Desarrollar

Realizar diagramas de control electromecánico.

Habilidades

Aplicar formato de mantenimiento.

Instrucciones para el Alumno

Realiza un formato de mantenimiento, tomando en cuenta las principales partes que la conforman organizando su tipo de llenado.

Instrucciones para el

Docente

El facilitador observará si aplicas los conocimientos adquiridos en la aplicación de lo diferentes formatos y tu habilidad de llenado.

Recursos materiales de

apoyo Hojas blancas, escuadras, lápiz, borrador, pintarrón y plumones.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Al momento de realizar los formatos debes tener un ordenamiento de formatos según se te haya indicado y el lugar donde se haga sea adecuado y lo mantengas limpio.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Identifica el tipo de formato de llenado y realiza tus conclusiones de acuerdo a la problemática que se presentó.

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EL diagrama que se te muestra a continuación, te permitirá identificar las partes de un diagrama electromecánico.

Nombre Planos y diagramas mecánicos y eléctricos. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Observa detalladamente los planos que te muestra el docente, identifica las principales partes que conforman. Si tienes dudas en la identificación solicítale información a tu facilitador.

Conocimientos a adquirir

Planos y diagramas mecánicos y eléctricos.

Manera Didáctica

de Lograrlos

El docente te mostrará un plano en donde se indique las principales características que lo conforman.

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Nombre Partes que conforman un diagrama. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Observa las partes que se ilustran en el diagrama que el facilitador te muestra, identifica las partes principales.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Observa el diagrama ilustrado y toma apuntes en tu libreta.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Analiza el diagrama, identifica las partes que lo conforman de acuerdo al conocimiento adquirido para que tengas la habilidad de aplicarlo en cualquier otro tipo de diagrama.

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Nombre Esquema de un diagrama electromecánico. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Elabora un diagrama electromecánico, con las especificaciones que te indique tu facilitador.

Actitudes a formar

Responsabilidad. Manera

Didáctica de Lograrlas

En una hoja blanca elabora el diagrama anotando las principales partes que lo conforman según lo ilustrado anteriormente.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Elaborando ingeniosamente el diagrama electromecánico, identificando sus elementos.

1. Confundir las conexiones de cada una de las partes principales.

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Nombre Interpretación de un plano eléctrico. No. 2

Competencia a Desarrollar

Realizar diagramas de control electromecánico.

Habilidades Interpretar diagramas electromecánicos.

Instrucciones para el Alumno

Identifica los planos de diagrama de control electromecánico haciendo en un papel bond las partes que la conforman.

Instrucciones para el

Docente

El docente observará que presentes el material adecuado para la realización de la práctica y que cumplas con los lineamientos en la aplicación de conocimientos adquiridos.

Recursos materiales de

apoyo Papel bond, escuadras, lápiz borrador.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Presentando el material necesario, cumpliendo con los lineamientos y realizando el diagrama en tiempo y forma.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Cuando realices el diagrama electromecánico mencionaras los problemas encontrados al clasificar las principales partes que lo conforman y expresarás la solución encontrada.

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Puedes tomar de referencia el Anexo 1.

Nombre Instrumentos de medición. No. 3

Instrucciones para el Alumno

El docente mostrará por medio de una lámina los tipos de instrumentos de medición y su funcionamiento.

Conocimientos a adquirir

Instrumentos de medición.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Anotando en tu libreta de apuntes los diversos tipos de instrumentos de medición.

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Nombre Detectando fallas. No. 3

Instrucciones para el Alumno

Con ayuda de un multímetro detecta las principales fallas que se presenten en las conexiones de un sistema de control electromecánico.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Observa el sistema electromecánico y toma apuntes de las principales fallas que detectes.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Analiza el sistema electromecánico, identifica las principales fallas de acuerdo al conocimiento adquirido para a si dar una solución aplicando un método de corrección.

Cuando reali ces las pruebas, hazlo bajo la supervisión de tu facilitador.

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Toma como referencia este diagrama y analiza las conexiones en este circuito.

Nombre Realizar un control electromecánico. No. 3

Instrucciones para el Alumno

Identifica las principales partes de un sistema de control electromecánico revisando los conectores principales con ayuda de un multímetro.

Actitudes a formar

Responsabilidad. Manera

Didáctica de Lograrlas

Aplicando correctamente las escalas del multímetro, para evitar cortos circuitos en el instrumento de medición.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Identificando las partes que componen un control electromecánico y determinando sus fallas principales para después proponer soluciones.

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1. No identificar fallas correctamente.

2. Manejo de las escalas del instrumento de medición.

El multímetro no funciona por falta de batería.

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Nombre Detectando fallas. No. 3

Competencia a Desarrollar

Realizar diagramas de control electromecánico.

Habilidades Detectar fallas en los sistemas de control electromecánico.

Instrucciones para el Alumno

Analiza el diagrama de control electromecánico y realiza una clasificación de las partes que la conforman según el orden que se indique para detectar sus principales fallas.

Instrucciones para el

Docente

El docente te cuestionará con algunas preguntas relacionadas con el tema tratado, para verificar la comprensión de la misma.

Recursos materiales de

apoyo Papel bond, un diagrama eléctrico.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Realiza una lámina donde ilustres el diagrama de control electromecánico y sus partes que la conforman.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Al realizar el diagrama electromecánico mencionarás los problemas encontrado al clasificar las principales partes que la conforman y expresarás la solución encontrada de acuerdo a sus principales fallas.

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Toma como referencia este diagrama, analiza las conexiones en este circuito y detecta las fallas si

existen con ayuda de un instrumento de medición desconectando alguna de sus partes.

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EL docente te explicará los diferentes tipos de corrientes que existen, lo cual permitirá identificar las principales formas en que interactúan.

La corriente eléctrica. Hay 2 tipos de corriente eléctrica; la corriente continua y la corriente alterna. La corriente continua va siempre en el mismo sentido y la corriente alterna va en dos direcciones, alternándose éstas 100 veces por segundo. Cada 2 veces que cambia de dirección es un ciclo o período. Con la corriente continua podemos trabajar con cualquier tipo de electrodo y es más fácil cebar el arco. La tensión (voltaje) es la fuerza eléctrica. La intensidad (amperaje) es la cantidad de corriente que corre por un circuito eléctrico

Nombre Electricidad. No. 4

Instrucciones para el Alumno

Observa y escucha detalladamente la explicación de tu facilitador e identifica los tipos de corriente que existen. Si tienes dudas anótalas en tu libreta y solicítale información a tu facilitador.

Conocimientos a adquirir

Electricidad.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Anota en tu libreta de apuntes los tipos de corriente que existen y sus descripciones.

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Observa el diagrama e identifica las partes que lo componen.

Nombre Partes de un diagrama electromecánico. No. 4

Instrucciones para el Alumno

Identifica las partes que componen el sistema de control eléctrico anotándolos en tu libreta.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Observa el siguiente diagrama ilustrado y toma apuntes en tu libreta de las partes que no conozcas.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Analiza el diagrama que se te muestra, identifica las partes que conoces de acuerdo al conocimiento adquirido y tengas la habilidad de aplicarlo en cualquier otro tipo de diagrama de control.

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Nombre Trazo de líneas punteadas, continuas, verticales y horizontales. No. 4

Instrucciones para el Alumno

Realiza las principales líneas utilizadas para conectores de las partes que conforman un diagrama de control electromecánico utilizando juegos geométricos.

Actitudes a formar

Responsabilidad. Manera

Didáctica de Lograrlas

Debes cumplir con el material de juego de geometría para lograr realizar las principales líneas para el diagrama de conexión de control.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Identificarás los tipos de líneas que componen un control electromecánico para aplicarlo en cualquier otro tipo de diagrama de control.

1. Manejo no adecuado de las escuadras.

2. Confusión en la conversión de medidas.

No conocer los diagramas de control electromecánico.

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Nombre Construyendo un diagrama. No. 1

Competencia a Desarrollar

Realizar diagramas de control electromecánico.

Habilidades

� Aplicar formatos de mantenimiento. � Interpretar diagramas de control electromecánico. � Detectar fallas de los sistemas de control electromecánico. � Realizar diagramas de control electromecánico.

Instrucciones para el Alumno

Realiza un diagrama de un circuito eléctrico tomando en cuenta las principales líneas para cada uno de los conectores como los que se mostraron anteriormente.

Instrucciones para el

Docente

El docente observará que cumplas con haber traído el juego de geometría necesario para la práctica así como el papel bond y corrige al momento de que tengas errores.

Recursos materiales de

apoyo Papel bond, juego de geometría, borrador, pizarrón o pintarrón.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Elaborar el diagrama y entregarlo con las especificaciones indicadas en tiempo y forma.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Cuando realices los tipos de líneas usadas en la conexión de un sistema electromecánico, mencionarás los problemas encontrados al clasificar las principales partes que la conforman y expresarás las soluciones encontradas de acuerdo a sus principales conexiones.

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En esta competencia lograste conocimientos y habilidades que te servirán profesionalmente, ya que aprendiste a identificar los circuitos de control electromecánico, estudiando cada una de las partes que la componen, así como también detectar las principales fallas que se puedan presentar laboralmente, una de las características mas importantes y que lograste aprender es el tipo de líneas de conexiones eléctricas, ya que es indispensable para cualquier sistema y que puedes clasificarlas de acuerdo al equipo conectado en el circuito de control, lo cual te brindarán conocimientos aplicables en la lectura de un proyecto electromecánico.

Para darnos cuenta que todos los conocimientos y habilidades adquiridos en esta competencia se aplicaron diferentes ejercicios y prácticas demostrando lo aprendido y reflejándolo en formatos donde se especificaste las principales fallas de un diagrama de conexión electromecánica.

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1. Conversiones y operaciones básicas.

2. Planos y diagramas mecánicos y eléctricos.

3. Instrumentos de medición.

4. Planos y diagramas mecánicos y eléctricos.

1. Tipos de corriente.

2. Partes de un diagrama.

3. Fallas principales.

4. Partes de un diagrama electromecánico.

5. Lectura de un diagrama eléctrico.

1. Cálculos matemáticos

2. Realización de un diagrama electromecánico.

Armar circuito de control electromecánico. 2

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3. Analizando un control electromecánico.

4. Trazo de líneas para conexiones de las partes que conforman un diagrama electromecánico.

5. Realización de un diagrama electromecánico.

1. Relleno de formatos.

2. Detectando fallas.

3. Laminas de líneas con ángulos de 30°,45°,60° y 75.

1. Interpretación de planos de control.

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Imagínate que trabajas en una empresa de refrescos, en un determinado tiempo no muy lejano necesitan darle mantenimiento eléctrico y mecánico a toda la planta y requieren de un técnico en mantenimiento, lo cual es difícil de encontrar. ¿Te gustaría ser tú la persona que realice el mantenimiento a esa planta?

Pues en esta competencia aprenderás a detectar fallas de control electromecánico así como a diseñar diagramas de conexiones eléctricas, que posteriormente te utilizaras en aplicaciones laborales que te servirán para un sustento de tu vida personal y familiar. De la misma forma aprenderás a identificar los diferentes tipos de circuitos que intervienen en un diagrama eléctrico el cual podrás representar en un formato que te dará una idea de darle mantenimiento ya sea preventivo o correctivo al sistema.

De acuerdo a lo aprendido en esta habilidad tendrás el conocimiento para ser capaz de armar y reparar cualquier tipo de circuito para un control tanto eléctrico como control electromecánico en la cual obtendrás una satisfacción económica y también podrás decir que ya eres un especialista en instalación electromecánica.

Estos conocimientos y habilidades te proyectaran como técnico profesionista en mantenimiento donde la destreza aprendida te abrirá pasos en el futuro en donde te identificará como uno de los mejores.

Por lo tanto debes de reconocer, que tienes la gran oportunidad de pertenecer a nuestro sistema de enseñanza-aprendizaje donde aprenderás los conocimientos y habilidades que te servirán de mucho para lograr tus objetivos como profesional, en donde aplicaras todos los conocimientos y habilidades comprendidas.

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En esta actividad el docente mostrará un plano eléctrico, en donde realizarán los circuitos, elaborándolos en los tableros, en el cual encontrarás las principales fallas que se presentan conforme a las habilidades y conocimientos adquiridos.

HABILIDADES

� Aplicar formatos de mantenimiento. � Interpretar diagramas de control electromecánico. � Detectar fallas de los sistemas de control

electromecánico. � Realizar diagrama de control electromecánico. � Armar circuitos de control electromecánico

RESULTADO DE

APRENDIZAJE

Al término de la competencia el alumno será capaz de realizar planos electromecánicos para detectar fallas y armar circuitos de control electromecánico.

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Nombre Conversiones y operaciones básicas. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Al momento en que el docente te explique en el pizarrón la forma de conversión de corriente y voltaje que intervienen en un circuito eléctrico anotaras todo lo descrito e intercambiarás ideas, haciendo mención de las dudas que tengas.

Conocimientos a adquirir

Conversiones y operaciones

básicas.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Anotando en tu libreta de apuntes los tipos de conversiones que existen aplicables a la corriente y voltaje de un circuito cualquiera.

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Con ayuda del docente realiza algunas conversiones.

Unidades Eléctricas

Intensidad de Corriente Eléctrica = Amperio (A)

Capacidad eléctrica faradio = (F)

Fuerza electromotriz y diferencia de potencial o tensión = voltio (V)

Inductancia Eléctrica = henrio (H)

Resistencia Eléctrica = ohmio

Flujo Magnético = weber (Wb)

maxwell (M) = 0,00000001 Wb

Cantidad de Electricidad = culombio (C)

Nombre Tipos de corriente. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Mientras el docente demuestra los cálculos de conversión de corriente y voltaje en el pizarrón y con el multímetro realiza las pruebas de corriente y voltaje del salón.

Actitudes a formar

Responsabilidad

Manera Didáctica

de Lograrlas

Lleva un multímetro digital por cada equipo de trabajo formado para analizar la corriente y voltaje del salón seleccionando la escala correspondiente.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Analiza el tipo de corriente y voltaje que se te muestra en el salón de clases, de acuerdo al conocimiento adquirido y tengas la habilidad de aplicarlo en cualquier otro tipo de circuito.

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Inducción Magnética = tesla (T)

Amperio-hora (Ah) = 3600 C

gauss (G) = 0,0001 T

1 watt (W) = 1 J/s

1 Ergio/s = 0, 0000001 watt

1 HP = 0,746 kilowatt (KW)

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Recordando la Ley de Ohms

I=E/R Amperes

R=E/I Ohms

E=RI Volts

Nombre Cálculos matemáticos. No. 1

Instrucciones para el Alumno

En base a los conocimientos de la Ley de Ohms aplica y calcula el voltaje, amperaje, resistencia del laboratorio de cómputo de tu plantel.

Actitudes a formar

Responsabilidad Manera

Didáctica de Lograrlas

Realiza los cálculos indicados por el docente.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Analizando los cálculos matemáticos anota tus conclusiones de acuerdo a la problemática que se presentó.

Despeje de formulas erróneo.

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Nombre Relleno de formato. No. 1

Competencia a Desarrollar

Armar circuito de control electromecánico.

Habilidades Aplicar formato de mantenimiento.

Instrucciones para el Alumno

Rellena un formato en donde concentrarás los valores adquiridos en los cálculos de corriente y voltaje aplicando las formulas adecuadas.

Instrucciones para el

Docente

El docente observará que sepas aplicar las formulas adecuadas para encontrar los valores de corriente y voltaje de un circuito eléctrico.

Recursos materiales de

apoyo Multímetro, Hojas blancas para el formato, Lápiz.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Al momento de recabar los datos eléctricos, aplícalo al formato.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Rellenando el formato y realizando tus conclusiones de acuerdo a la problemática que se presentó.

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Observa el siguiente diagrama identifica las partes.

Nombre Planos y diagramas mecánicos y eléctricos. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Mientras el docente te muestra un plano electromecánico, identifica las principales partes que la conforman, por medio de simbología.

Conocimientos a adquirir

Planos y diagramas mecánicos y eléctricos.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Anota en tu libreta de apuntes las principales partes de un plano eléctrico que identificaste por medio de simbologías de acuerdo a las normas oficiales.

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En el circuito que describen estas ecuaciones tenemos un generador de corriente por cada malla.

Además tenemos los elementos C1, R1 y L1 sometidos a un potencial V1, mientras que C2, R2 y L2

están al potencial V2, mientras que R y L tienen un potencial V1-V2, de forma que el circuito eléctrico

de movilidad será:

Nombre Partes de un diagrama. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Del diagrama eléctrico que te muestra el docente, menciona las características principales.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Identifica los símbolos más importantes del diagrama.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Identificando los símbolos de acuerdo al conocimiento adquirido tendrás la habilidad de aplicarlo en cualquier otro tipo de circuito.

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Nombre Realización de un diagrama electromecánico. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Elabora un diagrama electromecánico utilizando por lo menos 8 símbolos eléctricos de los más usuales.

Actitudes a formar

Responsabilidad. Manera

Didáctica de Lograrlas

Entregando el diagrama en una hoja de papel blanca en tiempo y forma.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Utilizando los símbolos eléctricos en diagramas y planos de acuerdo a la problemática que se presente.

Confundir los símbolos eléctricos.

No tener el juego de geometría completo.

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1. Explica el uso de un multimetro digital.

2. Explica el uso de un óhnmetro.

3. Explica el uso del voltímetro.

Nombre Instrumentos de medición. No. 3

Instrucciones para el Alumno

En bina contesta las siguientes preguntas, y compara con tus demás compañeros.

Conocimientos a adquirir

Instrumentos de medición y calibración.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Compara tus respuestas con tus demás compañeros.

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Nombre Fallas principales. No. 3

Instrucciones para el Alumno

Detecta las fallas en las conexiones que están en los sistemas de control electromecánico con ayudas de un multimetro digital.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Anotando en tu libreta las fallas que detectaste en el sistema de control electromecánico.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Detectando las fallas en el sistema de control electromecánico, de acuerdo al conocimiento adquirido y tengas la habilidad de aplicarlo en cualquier otro tipo de circuito.

Recuerda anotar las fallas frecuentes.

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Nombre Analizando un control electromecánico. No. 3

Instrucciones para el Alumno

Analiza el control electromecánico para identificar las partes que conforman un sistema de control, y detecta las fallas.

Actitudes a formar

Responsabilidad. Manera

Didáctica de Lograrlas

Aplicando las medidas de seguridad durante el proceso.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Aplicando los conocimientos para detectar fallas en cualquier tipo de control electromecánico.

Uso indebido de los instrumentos de medición.

Desconocer el funcionamiento de los instrumentos de medición.

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Nombre Detectando fallas. No. 2

Competencia a Desarrollar

Armar circuito de control electromecánico.

Habilidades Detectar fallas en los sistemas de control electromecánico.

Instrucciones para el Alumno

Interpreta los planos de diagramas de control electromecánico, haciendo en un papel bond las partes que la conforman y analiza con un multimetro las principales fallas.

Instrucciones para el

Docente

El docente verifica que apliques las medidas de seguridad necesarias durante la práctica.

Recursos materiales de

apoyo Plano eléctrico, Papel bond, multimetro.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Siguiendo las indicaciones del docente, aplicando las medidas de seguridad y realizando el papel bond.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Proponiendo diversas soluciones a las fallas detectadas.

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Nombre Planos y diagramas mecánicos y eléctricos. No. 4

Instrucciones para el Alumno

Dado los siguientes diagramas, realiza un cuadro comparativo entre los dos interruptores.

Conocimientos a adquirir

Planos y diagramas mecánicos y eléctricos.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Realizando el cuadro comparativo.

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Diagrama de circuito de un contador TTL de 4 bits, un tipo de máquina de estado.

Nombre Partes de un diagrama electromecánico. No. 4

Instrucciones para el Alumno

Examina el diagrama, identifica la simbología y compara con tus compañeros.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Anota las simbologías utilizada en el diagrama de control eléctrico.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Proponiendo la creación de nuevos diagramas, manejando la simbología estándar.

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Nombre Trazo de líneas para conexiones de las partes que conforman un diagrama electromecánico.

No. 4

Instrucciones para el Alumno

Realiza las principales líneas utilizadas para conectores de las partes, que conforman un diagrama de control electromecánico, utilizando instrumentos de medición a escala.

Actitudes a formar

Responsabilidad. Manera

didáctica de lograrlas

Trazando las líneas en los puntos de conexión.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Mediante una lluvia de idea sugiere posibles soluciones, al momento que se analiza el diagrama de control electromecánico.

Realizar conexiones erróneas.

No contar con un instrumento de medición a escala.

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Nombre Laminas de líneas con ángulos de 30°,45°,60° y 75 °. No. 3

Competencia a Desarrollar

Armar circuito de control electromecánico.

Habilidades Realizar diagramas de control electromecánico.

Instrucciones para el Alumno

Realiza en hojas blancas las líneas punteadas y continuas, que el docente indique, mostrando la capacidad que tienes en el manejo de los instrumentos de medición geométricos, e identifica las líneas de conexión existente en un diagrama de control electromecánico.

Instrucciones para el

Docente

El docente te observara que traces las principales líneas utilizadas en los conectores de un diagrama de control.

Recursos materiales de

apoyo Hojas blancas, instrumentos geométricos, borrador blanco, lápiz.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Usando un transportador y escuadras geométricas realiza las inclinaciones de los tipos de líneas utilizadas.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Presente innovaciones en las líneas de los conectores principales del diagrama de control electromecánico.

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En el circuito que describen estas ecuaciones tenemos un generador de corriente por cada malla.

Además tenemos los elementos C1, R1 y L1 sometidos a un potencial V1, mientras que C2, R2 y L2

están al potencial V2, mientras que R y L tienen un potencial V1-V2, de forma que el circuito eléctrico

de movilidad será:

Nombre Lectura del diagrama eléctrico. No. 5

Instrucciones para el Alumno

Explica las partes principales que conforman un diagrama eléctrico, sus tipos de conexiones ya sea circuito en serie o paralelo.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Analiza que tipo de circuito existe en el diagrama de haciendo las anotaciones correspondientes.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Presenta innovaciones en los tipos de circuitos de los conectores principales del diagrama de control electromecánico.

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Este procedimiento es correcto, pero trabajoso de realizar. En su lugar, tenemos un procedimiento

mucho más rápido para obtener directamente el circuito eléctrico de movilidad a partir del circuito

mecánico por simple inspección del mismo.

Para ello seguiremos los siguientes pasos:

� Definimos un punto de masa eléctrica.

� Las masas mecánicas se transforman en condensadores con uno de sus extremos unido a la

masa eléctrica.

� Las fuerzas mecánicas se transforman en generadores independientes de corriente que salen

de la masa eléctrica.

� Los resortes se transforman en bobinas de valor 1/k o lo que es lo mismo, Cm.

� Las resistencias mecánicas se convierten en conductancias eléctricas, o lo que es lo mismo,

en resistencias de valor 1/Rm.

� Se unen a la masa eléctrica todos aquellos elementos que están conectados a la tierra en el

circuito mecánico.

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Nombre Realización de un diagrama electromecánico. No. 5

Instrucciones para el Alumno

Dibuja en una hoja a mano alzada un circuito en serie con sus respectivos conectores.

Actitudes a formar

Responsabilidad. Manera

Didáctica de Lograrlas

Siguiendo las indicaciones dadas por el docente y entregado el dibujo en tiempo y forma.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Sugiriendo diversas formas de realizar diagramas electromecánicos.

Utilizar juegos geométricos en un dibujo a mano alzada.

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PROBLEMA A. Una resistencia de 3 ohms y otra de 7 ohms se conectan en serie a una combinación paralelo formada por resistencias de 4 ohms, 6 ohms y 12 ohms, como se indica en la Fig. 1-8. A este circuito se aplica una fem de 50 volts .

Determinar, a) la corriente total de línea y la resistencia total (equivalente) ; b) la caída de voltaje sobre la resistencia de 3 ohms y 7 ohms, y sobre el grupo paralelo; y c) la corriente en cada rama del grupo paralelo.

Fig. 1-8 . Circuito serie-paralelo (problema A)

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Nombre Interpretación de planos de control. No. 1

Competencia a Desarrollar

Armar circuitos de control electromecánico.

Habilidades

� Aplicar formatos de mantenimiento. � Interpretar diagramas de control electromecánico. � Detectar fallas de los sistemas de control electromecánico. � Realizar diagrama de control electromecánico. � Armar circuitos de control electromecánico.

Instrucciones para el Alumno

Realiza e interpreta un plano de control electromecánico para armar un circuito y detectar sus fallas.

Instrucciones para el

Docente El docente observara que realices e interpretes el plano de control.

Recursos materiales de

apoyo Papel bond, lápiz, borrador blanco, juego de geometría.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Realizando el diagrama, armando el circuito y detectando las fallas.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Desarrolla innovaciones y propone soluciones a problemas a partir de métodos establecidos.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Aplicando los conocimientos adquiridos en cualquier tipo de fallas en un sistema de control electromecánico.

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En esta competencia adquiriste conocimientos y habilidades que te servirán profesionalmente, ya que entiendes la identificación de los circuitos eléctricos y de control electromecánico, estudiando cada una de las partes que la componen, a si como también a detectar las principales fallas que se puedan presentar, una de las características mas importantes y que lograste aprender es el tipo de líneas de conexiones eléctricas, ya que es muy importante para cualquier sistema y que puedes clasificarlas de acuerdo al equipo conectado en el circuito de control, en donde te brindaran conocimientos aplicables en la lectura de un proyecto electromecánico.

Para saber que todas las habilidades y conocimientos adquiridos en esta competencia, se aplicaron diferentes ejercicios donde se demuestra lo aprendido reflejadas en formatos en donde se especifican las principales fallas de un diagrama de conexión electromecánica lo cual se optaron en una practica integradora.

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1. Bases numéricas.

2. Operaciones con ceros y unos.

3. Otro tipo de algebra.

4. Comandos de PLC

1. Cambiando de binario a decimal.

2. Reglas de algebra booleana.

1. Demuestra tu capacidad

2. Coloca el comando descrito

1. Simulación en protoboard.

3 Realizar programación para control por PLC

3

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Los avances en la electrónica industrial, el control, la instrumentación y la automatización inherentes a la llegada del PLC y la PC invitan y en algunas ocasiones exigen que los procesos productivos, maquinarias y equipos sean gobernados a través de las técnicas más modernas a fin de producir más en menos tiempo y con menos recursos.

Eres un campeón ¡Felicidades! Estas avanzando para llegar a la meta de adquirir y aplicar los conocimientos en esta

competencia de detección de fallas y funcionamiento de los circuitos lógicos programables que te permitirán dar mantenimiento y tener en condiciones de operación la maquinaria necesaria. Así estarás preparado para enfrentarte a los retos que se te presenten en el sector laboral, empresas o gobierno. En todo momento las actitudes de: orden, limpieza y responsabilidad. La forma de alcanzar los resultados será a través de ejercicios, elaboración de diagramas y actividades prácticas, cuyo objetivo será el de analizar, reparar, cada una de las fallas. Los circuitos lógicos programables (PLC) son una herramienta altamente difundida que tiene cabida en gran número de espacios gracias a su capacidad de ser reutilizados para diferentes tareas.

Al mismo tiempo el ahorro que proporciona es de gran utilidad ya que no hay que tirarlo simplemente realizar otra programación. Así es como funcionan las grandes fabricas que cambian un producto basta adaptar los equipos con que ya cuentan en lugar de adquirir nuevos. Pará la obtención de la competencia necesitarás evidenciar las habilidades presentando un portafolio con las diferentes reparaciones efectuadas.

.

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El docente desarrollara el tema de introducción a la numeración binaria así como al la conversión de diferentes bases numéricas y se realizaran ejercicios que te demuestren la importancia del algebra booleana así como la introducción a lo que es la programación de PLC´s.

HABILIDADES

� Realizar el modo de programación del PLC

� Aplicar formatos de mantenimiento

� Detectar fallas de los sistemas de control desde el PLC

RESULTADO DE

APRENDIZAJE

Al término el alumno será capaz de instalar y mantener en condiciones de operación circuitos de control de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana.

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Numeraciones

Las forma de representar los números a cambiado con respecto al tiempo, hoy en la actualidad la mas difundida se le domina base 10 y esta representada por los números del 0 – 9.

Con el desarrollo de la tecnología numeraciones más complicadas para el ser humano han aparecido, como lo es la numeración binaria basada solo en el numero cero y el numero uno, la numeración octal con números del 0 al 7 ó la numeración hexadecimal con un total de 16 símbolos los números del 0 al 9 y las letras de la A a la F, son necesarias para poder manejar los adelantos que surgen día con día.

Números binarios

Un numero decimal como los es 8425 representa una cantidad igual a 8 millares, más 4 centenas, más 2 decenas, más 5 unidades. Los millares, centenas, decenas, etc., son potencias de 10 implicadas por la posición de los coeficientes. Para ser más exactos, 8425 debe escribirse como:

8 x 103 + 4 x 102 + 2 x 101 + 5 x 100

Sin embargo, la convención es escribir solo los coeficientes y de sus posiciones se deducen las potencias necesarias de 10. En general, un número con un punto decimales representa por una serie de coeficientes como sigue:

a5 a4 a3 a2 a1 a0 . a -1 a -2 a -3

Nombre Bases numéricas. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Lee con atención la información dada y realiza un resumen.

Conocimientos a adquirir

Conversiones y operaciones

básicas.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Redacta tu conclusión y coméntala de manera grupal.

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El sistema binario es un sistema diferente de números. Los coeficientes de los números del sistema binario tiene dos valores posibles: 0 y 1. Cada coeficiente a se multiplica por 2. Por ejemplo, el equivalente decimal del numero binario 11101 es 29

1 x 24 + 1 x 23 + 1 x 22 + 0 x 21 + 1 x 20 = 29

La identificación de la base de numeración de un número se identifica colocando un subíndice al principio del número ejemplo:

(11101)2 = (29) 10

Los números expresados en base 10 no es necesario colocar el subíndice.

En general, un número expresado en un sistema base r tiene coeficientes multiplicados por las potencias de r:

a n r n + a n-1 r n-1 …… a2 r2 + a1 r + a0

Los coeficientes aj varían en valor desde 0 hasta r-1.

(4021) 5 = 4 x 53 + 0 x 52 + 2 x 51 + 1 x 50 = (511) 10

Obsérvese que los valores de los coeficientes con base 5 pueden ser solo 0,1, 2, 3 y 4

(B65F) 16 = 11 x 16 3 + 6 x 16 2 + 5 x 16 1 + 15 x 16 0 = (46687) 10

La siguiente tabla muestra los primeros 16 números en diferente base de numeración.

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Decimal (base 10)

Binario (base 2)

Octal (base 8)

Hexadecimal (base 16)

0 0 0 01 1 1 12 10 2 23 11 3 34 100 4 45 101 5 56 110 6 67 111 7 78 1000 10 89 1001 11 9

10 1010 12 A11 1011 13 B12 1100 14 C13 1101 15 D14 1110 16 E15 1111 17 F

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Suma binaria

La suma binaria se puede realizar cómodamente siguiendo las tres reglas descritas:

1. Si el número de unos (en sentido vertical) es par el resultado es 0. 2. Si el número de unos (en sentido vertical) es impar el resultado es 1. 3. Acarreo tantos unos como parejas (completas) de números 1 haya.

Por ejemplo:

Hay que sumar 1010 (que en decimal es 10) y 1111 (que en decimal es 15).

1 0 1 0 + 1 1 1 1 1 1 0 0 1

(Que en decimal son 25).

Resta binaria

Las cuatro reglas básicas para la resta de números binarios son:

1. 0 - 0 = 0 2. 1 – 1 = 0 3. 1 – 0 = 1 4. 0 – 1 = 1 ( con acarreo negativo de 1)

Al restarse números algunas veces se genera un acarreo negativo que pasa a la siguiente columna de la izquierda. En binario solo se produce este acarreo cuando se intenta restar 1 de 0 (4ª regla).

Nombre Operaciones con ceros y unos. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Lee con atención la información dada y coméntalo en el grupo.

Conocimientos a adquirir

Conversiones y operaciones

básicas.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Realizando comentarios con el grupo.

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Ejemplo sobre esta situación, restar 011 de 101:

101 – 011 = 010

Detalle de la operación:

1 0 1 - 0 1 1 0 1 0

1. en la columna derecha se realiza la resta de 1 – 1 = 0

2. en la columna central se produce un acarreo negativo de 1 a la columna siguiente (4ª regla) que da lugar a 10 en esta columna, luego 10 -1 = 1 con acarreo de 1 a la siguiente columna

3. en la columna izquierda, se resta 1 del acarreo producido en la anterior columna y da como resultado 0, luego se resta 0 – 0 = 0

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Ver anexo 2

Nombre Otro tipo de algebra. No. 3

Instrucciones para el Alumno

Lee la información del anexo 1 y compara las operaciones AND, OR, XOR y NOT.

Conocimientos a adquirir

Algebra booleana.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Realizando la comparación entre las operaciones booleanas.

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Nombre Comandos de PLC. No. 4

Instrucciones para el Alumno

Investiga los comandos para la programación de PLC´s.

Conocimientos a adquirir

Modos de programación de un

PLC.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Realizar un listado de los comandos de programación de PLC´s.

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a) 110101 (binario) = 53 (decimal).

Proceso:

1*(2) elevado a (0)=1 0*(2) elevado a (1)=0 1*(2) elevado a (2)=4 0*(2) elevado a (3)=0 1*(2) elevado a (4)=16 1*(2) elevado a (5)=32 La suma es: 53

b) 10010111 (binario) = 151 (decimal).

Proceso:

1*(2) elevado a (0)=1 1*(2) elevado a (1)=2 1*(2) elevado a (2)=4 0*(2) elevado a (3)=0 1*(2) elevado a (4)=16 0*(2) elevado a (5)=0 0*(2) elevado a (6)=0 1*(2) elevado a (7)=128 La suma es: 151

Nombre Cambiando de binario a decimal. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Observa el proceso para encontrar el valor en decimal de los números binarios.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Comprueba el proceso de conversión.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Realiza diversos ejemplos a otras bases numéricas.

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Tabla de verdad para [(p + q) . r]

p q r p + q (p + q) . r

V V V V V

V V F V F

V F V V V

V F F V F

F V V V V

F V F v F

F F V F F

F F F F F

Nombre Reglas del algebra booleana. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Desarrolla los ejercicios aplicando las reglas del algebra booleana.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Demostrando en ejercicios la aplicación del algebra booleana.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Resolviendo ejercicios de algebra booleana por iniciativa propia.

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a) 110102

b) 010102

c) 110112

d) 0101012

e) 111112

Nombre Demuestra tu capacidad. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Convierte los siguientes números binarios en su equivalente a decimal.

Actitudes a formar

Responsabilidad. Manera

Didáctica de Lograrlas

Resolviendo los ejercicios.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Realizando nuevas combinación por iniciativa propia.

Usar la calculadora para la resolución del ejercicio.

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Nombre Coloca el comando descrito. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Relaciona el nombre del comando con significado de este.

Actitudes a formar

Responsabilidad. Manera

Didáctica de Lograrlas

Relacionando los nombres de los comandos.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Proponer ejercicios para su solución.

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Nombre Simulación en protoboard. No. 1

Competencia a Desarrollar

Realizar programación para control por PLC.

Habilidades

� Aplicar formatos de mantenimiento. � Detectar fallas de los sistemas de control desde el PLC. � Realizar el modo de programación del PLC.

Instrucciones para el Alumno

Elabora un programa para PLC.

Instrucciones para el

Docente El docente analizará contigo la lógica seguida en el programa del PLC.

Recursos materiales de

apoyo

Protoboard, equipo de cómputo, software para PLC, dispositivos electrónicos, fuente de poder.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Presentando todo el material necesario para la practica.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Relacionando el mundo exterior para la aplicación de PLC´s.

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1. Familias de PLC.

2. Funcionamiento de un circuito conteniendo PLC

1. Marcas de PLC.

2. Componentes de un circuito con PLC.

1. Características de los PLC´s.

2. Programando un PLC.

1. Activando un PLC.

2. Detección de fallas.

Realizar programación para control por PLC 4

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1. Pon a funcionar un PLC.

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Ahora te encuentras con la oportunidad de seguir utilizando PLC, esa una máquina electrónica capaz de controlar máquinas e incluso procesos a través de entradas y salidas. Las entradas y las salidas pueden ser tanto analógicas como digitales, eso parece futurista como en las películas de ciencia ficción, en la que todo es manejado a base de maquinas programadas, todo un éxito en las tecnologías. Pero no te preocupes las maquinas no tomaran el control del mundo, recuerda que, tú eres quien las programas y por ende las controlas.

En esta competencia afirmarás la aplicación de formatos de mantenimiento, la detección de fallas de los sistemas de control desde el PLC, la programación

y la ejecución del programa del PLC; realizarás actividades cognoscitivas que te permitan enriquecer tu cultura general, aplicarás esos conocimientos adquiridos a través de ejercicios y practicas que fortalecerán tu desempeño como técnico en mantenimiento.

Así que te invito a seguir descubriendo la grandeza en el mundo del PLC.

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Se realizarán simulaciones de circuitos en protoboard para optimizar el armado de tarjetas electrónicas conteniendo PLC´s y de más circuiteria electrónica que ayudan en el desarrollo del trabajo del dispositivo a armar.

HABILIDADES

� Aplicar formatos de mantenimiento.

� Detectar fallas de los sistemas de control desde el PLC.

� Realizar el modo de programación del PLC.

� Ejecutar el programa del PLC.

RESULTADO DE

APRENDIZAJE

Al término del submódulo el alumno será capaz de instalar y mantener en condiciones de operación circuitos de control de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana (NOM).

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Nombre Familias de PLC´s. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Investiga acerca de las marcas distribuidoras de PLC´s.

Conocimientos a adquirir

Modos de programación de un

PLC.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Realizando la investigación en tiempo y forma.

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Nombre Funcionamiento de un circuito conteniendo PLC. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Lee cuidadosamente la información.

Conocimientos a adquirir

Modos de programación de un

PLC.

Manera Didáctica

de Lograrlos

Armado de circuito por parte del profesor conteniendo PLC.

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Estas son algunas marcas de PLC que existen en el mercado.

Telemecanique-Modicon, Omron, Siemens, ABB

Nombre Marcas de PLC. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Investiga diferentes marcas que produzcan PLC´s, para la realización de una comparación.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Navegando en Internet.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Creando la necesidad de mayor información en la elección de un PLC.

No te distraigas al investigar en Internet, te puedes perder en la navegación.

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Nombre Componentes de un circuito con PLC. No. 2

Instrucciones para el Alumno

Identificando los componentes del circuito electrónico para deducir su funcionamiento.

Actitudes a formar

Responsabilidad

Manera Didáctica

de Lograrlas

Realizando las anotaciones en la libreta de apuntes.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Aumentando la necesidad de mayor conocimiento del funcionamiento de dispositivos electrónicos de un PLC.

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Nombre Características de PLC’s. No. 1

Instrucciones para el Alumno

Nombra las diferentes características del PLC como lo son, el bus de datos, voltaje, corriente, potencia y demás importantes que aparecen en las hojas del fabricante.

Actitudes a formar

Responsabilidad. Manera

Didáctica de Lograrlas

Proporcionando descripción de las características contenidas en las hojas del fabricante.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Mostrando información de otras hojas de fabricantes alternos.

Perdida de tiempo en la investigación de información en internet

No tener conexión del Servicio de Internet.

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Nombre Activando un PLC. No. 1

Competencia a Desarrollar

Aplicar el control por PLC.

Habilidades

� Aplicar formatos de mantenimiento. � Detectar fallas de los sistemas de control desde el PLC. � Realizar el modo de programación del PLC. � Ejecutar el programa del PLC.

Instrucciones para el Alumno

Graba el programa en el PLC.

Instrucciones para el

Docente Examina el avance paso a paso de los alumnos.

Recursos materiales de

apoyo

Protoboard, dispositivos electrónicos según sea el caso, fuente de poder, PLC, software a fin del PLC.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Adquiriere el material completo para realización de práctica.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Entrega de conclusiones de la práctica.

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Nombre Detección de fallas. No. 2

Competencia a Desarrollar

Aplicar el control por PLC.

Habilidades

� Aplicar formatos de mantenimiento. � Detectar fallas de los sistemas de control desde el PLC. � Realizar el modo de programación del PLC. � Ejecutar el programa del PLC.

Instrucciones para el Alumno

Analiza el programa del PLC para verificar que este funcionando según lo planeado.

Instrucciones para el

Docente Examina el avance paso a paso de los alumnos.

Recursos materiales de

apoyo Protoboard, dispositivos electrónicos según sea el caso, fuente de poder.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Presentando el material completo para la realización de la práctica.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Externando tu conclusión personal de la practica realizada y como lo podrías aplicar en la vida diaria.

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Nombre Pon a funcionar un PLC. No. 1

Competencia a Desarrollar

Aplicar el control por PLC.

Habilidades

� Aplicar formatos de mantenimiento. � Detectar fallas de los sistemas de control desde el PLC. � Realizar el modo de programación del PLC. � Ejecutar el programa del PLC.

Instrucciones para el Alumno

Poner en operación el circuito realizado en base a PLC.

Instrucciones para el

Docente

El docente revisara el circuito basado en PLC, antes de realizar la conexión eléctrica.

Recursos materiales de

apoyo Protoboard, dispositivos electrónicos según sea el caso, fuente de poder, PLC.

Actitudes a formar

Responsabilidad.

Manera Didáctica

de Lograrlas

Presentando el material completo para la realización de la práctica.

Competencias Genéricas a Desarrollar

Aprende por iniciativa e interés propio a lo largo de la vida.

Manera Didáctica de

Lograrlas

Externando tu conclusión personal de la practica realizada y como lo podrías aplicar en la vida diaria.

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El buen funcionamiento del circuito basado en PLC se encuentra respaldado con los conocimientos y habilidades adquiridas en esta competencia, como lo son detección de fallas de los sistemas desde el PLC, ejecución del programa del PLC.

La gran mayoría de los procesos industriales requieren algún tipo de coordinación, supervisión o control. La necesaria automatización de estas funciones puede ser llevada a cabo de muy diferentes formas, pero hasta hace algunos años, la práctica común consistía en el control de secuencias de operación en base a cuadros de relés y la utilización de módulos especiales para control de variables continuas como la temperatura y tableros de indicadores (luminosos, por ejemplo) para proveer la interfaz con un operador supervisor. Comencemos caracterizando un proceso industrial como una operación o secuencia de operaciones en las que las variables del proceso (sean éstas temperaturas, desplazamientos, tiempos, etc) están debidamente acotadas para obtener resultados repetibles, Asombroso lo que se trabajo en esta competencia.

La evaluación se llevo a cabo a través de la realización de los ejercicios, las prácticas, que se funcionaron en una práctica integradora al final de esta competencia, siguiendo los instrumentos de evaluación establecidos.

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Si haz llegado hasta aquí es porque finalizaste el Submódulo II denominado Mantener circuitos de control, que forma parte del Módulo V que se llama mantener máquinas eléctricas, y con la terminación satisfactoria, implica que eres capaz de realizar diagramas y armar circuitos de control electromecánico además de programar y aplicar el control por PLC.

La evaluación la incluyen los productos, desempeños, conocimientos y actitudes que aplicaste durante todo el curso y que tuviste que cubrir con un 100% de efectividad para seguir tu formación como técnico en mantenimiento.

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R. Rosenberg. Reparación de motores eléctricos. Editorial GG/México

Harry Milleaf. Electricidad basita serie 1-7. Editorial Limusa

Van Valkenburgh. Electricidad básica 1-5. Editorial CECSA

Pedro Camarena. Control de motores eléctricos. Editorial CECSA

Normas Técnicas de Competencia Laboral. CONOCER, 2002.

Wildi y De Vito. Experimentos con equipo eléctrico. Editorial Limusa.

Enriquez Harper. Manual de aplicación del reglamento de instalaciones eléctricas. Editorial Limusa

Axa conductores Monterrey. Manual del electricista

N.kacheti. Manual técnico de seguridad

La NOM en instalaciones eléctricas 2000

Secretaria de trabajo y prevención social. Manual de normas de seguridad

L. kosow. Maquinas eléctricas y transformadores. Editorial Limusa

Enriquez Harper. Diseño de transformadores. Editorial Limusa.

Chapman. Maquinas Eléctricas. Editorial Mc. Graw Hill.

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ALGEBRA BOOLEANA: Es un sistema matemático deductivo centrado en los valores cero y uno

(falso y verdadero). Un operador binario " º " definido en éste juego de valores acepta un par de

entradas y produce un solo valor booleano.

CALIBRACIÓN: Conjunto de operaciones que permiten establecer, en condiciones específicas, la

relación existente entre los valores indicados por un instrumento de medida o un sistema de medida,

o los valores representados por una medida material o un material de referencia, y los valores

correspondientes a una magnitud obtenidos mediante un patrón de referencia.

CIRCUITOS: Es una interconexión de elementos eléctricos como resistencias, inductores,

capacitores, líneas de transmisión, fuentes de voltaje, fuentes de corriente e interruptores.

CODIFICAR: Plasmar las ideas por medio de símbolos, comandos.

CONTROL: Es un mecanismo preventivo y correctivo adoptado por la administración de una dependencia o entidad que permite la oportuna detección y corrección de desviaciones, ineficiencias o incongruencias en el curso de la formulación, instrumentación, ejecución y evaluación de las acciones, con el propósito de procurar el cumplimiento de la normatividad que las rige, y las estrategias, políticas, objetivos, metas y asignación de recursos.

CNC: Control numérico computarizado.

COORDENADAS ABSOLUTAS: Toman como punto de partida el cero.

COORDENADAS RELATIVAS: Toman como punto de partida el punto donde terminó, para realizar

la siguiente coordenada.

DIAGRAMA: Es un tipo de esquema de información que representa datos numéricos tabulados.

ELECTROMÉCANICO : Es la disciplina de la ingeniería que combina la mecánica, la electrónica y la

tecnología de la información, entre otras cosas, como programación a niveles elevados.

HIGIENE: Es el conjunto de conocimientos y técnicas que deben aplicar los individuos para el control

de los factores que ejercen o pueden ejercer efectos nocivos sobre su salud.

INCREMENTAR: Aumentar a partir de algo.

INSUMO: Es un bien consumible utilizado en el proceso productivo de otro bien. Este término,

equivalente en ocasiones al de materia prima, es utilizado mayormente en el campo de la producción

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agrícola. Los insumos usualmente son denominados: factores de la producción, o recursos

productivos.

INSTRUMENTO DE MEDICIÓN: dispositivo destinado a ser utilizado para hacer mediciones, sólo o

asociado a uno o varios dispositivos anexos.

INSTRUMENTOS PARA MEDIR : los medios técnicos con los cuales se efectúan las mediciones y

que comprenden las medidas materializadas y los aparatos medidores.

MANTENIMIENTO: Acción eficaz para mejorar aspectos operativos relevantes de un establecimiento tales como funcionalidad, seguridad, productividad, confort, imagen corporativa, salubridad e higiene. Otorga la posibilidad de racionalizar costos de operación. El mantenimiento debe ser tanto periódico como permanente, preventivo y correctivo.

MAQUINA : Es un conjunto de piezas o elementos móviles y fijos, cuyo funcionamiento posibilita

aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o realizar un trabajo.

MECÁNICO: Se refiere principalmente para denominar a todos los profesionales que se ocupan de la construcción de equipos industriales y maquinarias, así como de su montaje y de su mantenimiento cuando las máquinas están en servicio.

MEDICIÓN: Es la determinación de la proporción entre la dimensión o suceso de un objeto y una

determinada unidad de medida. La dimensión del objeto y la unidad deben ser de la misma magnitud.

Una parte importante de la medición es la estimación de error o análisis de errores.

OHMS: Eso es lo que llamamos resistencia (R) que medimos en OHMS.

PLC: Programmable Logic Controller o Controlador lógico programable.

PROGRAMACIÓN: Es un proceso por el cual se escribe (en un lenguaje de programación), se prueba, se depura y se mantiene el código fuente de un programa informático. Dentro de la informática, los programas son los elementos que forman el software, que es el conjunto de las instrucciones que ejecuta el hardware de una computadora para realizar una tarea determinada.

PRUEBA EN VACIO: Realizar una prueba en la máquina sin material.

RESISTENCIA: Cualidad de un material de oponerse al paso de una corriente eléctrica. SIMULAR: Verificar que el programa realice el ciclo esperado.

SOFTWARE: Programa de computadora.

VOLTAJE : Es el trabajo eléctrico que se realiza para transportar una carga entre dos puntos.

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ANEXO 1

El Multimetro:

El Multimetro analógico:

Es el instrumento que utiliza en su funcionamiento los parámetros del amperímetro, el voltímetro y el Ohmimetro. Las funciones son seleccionadas por medio de un conmutador. Por consiguiente todas las medidas de Uso y precaución son iguales y es multifuncional dependiendo el tipo de corriente (C.C o C.A.)

El Multimetro Digital (DMM):

Es el instrumento que puede medir el amperaje, el voltaje y el Ohmiaje obteniendo resultados numéricos - digitales. Trabaja también con los tipos de corriente

El Amperímetro:

Es el instrumento que mide la intensidad de la Corriente Eléctrica. Su unidad de medida es el Amperio y sus Submúltiplos, el miliamperio y el micro-amperio. Los usos dependen del tipo de corriente, ósea, que cuando midamos Corriente Continua, se usara el amperímetro de bobina móvil y cuando usemos Corriente Alterna, usaremos el electromagnético.

El Voltímetro:

Es el instrumento que mide el valor de la tensión. Su unidad básica de medición es el Voltio (V) con sus múltiplos: el Megavoltio (MV) y

el Kilovoltio (KV) y sub.-múltiplos como el milivoltio (mV) y el micro voltio. Existen Voltímetros que miden tensiones continuas llamados voltímetros de bobina móvil y de tensiones alternas, los electromagnéticos.

Sus características son también parecidas a las del galvanómetro, pero con una resistencia en serie.

El Ohmiómetro:

Es un arreglo de los circuitos del Voltímetro y del Amperímetro, pero con una batería y una resistencia. Dicha resistencia es la que ajusta en cero el instrumento en la escala de los Ohmios cuando se cortocircuitan los terminales. En este caso, el voltímetro marca la caída de voltaje de la batería y si ajustamos la resistencia variable, obtendremos el cero en la escala.Generalmente, estos instrumentos se venden en forma de Multimetro el cual es la combinación del amperímetro, el voltímetro y el Ohmimetro juntos. Los que se venden solos son llamados medidores de aislamiento de resistencia y poseen una escala bastante amplia.

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ANEXO 2

Operaciones Booleanas son AND, OR, XOR y NOT.

Puerta Y (AND)

La puerta lógica Y, más conocida por su nombre en inglés AND, realiza la función booleana de producto lógico. Su símbolo es un punto (·), aunque se suele omitir. Así, el producto lógico de las variables A y B se indica como AB, y se lee A y B o simplemente A por B.

La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta AND es:

Su tabla de verdad es la siguiente:

Tabla de verdad puerta AND

Entrada A

Entrada B

Salida AB

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Se puede definir la puerta AND, como aquella compuerta que entrega un 1 lógico sólo si todas las entradas están a nivel alto 1.

Símbolo de la función lógica Y a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado

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Puerta O (OR)

La puerta lógica O, más conocida por su nombre en inglés OR, realiza la operación de suma lógica.

La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta OR es:

Su tabla de verdad es la siguiente:

Tabla de verdad puerta OR

Entrada A Entrada B Salida A + B

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Podemos definir la puerta O como aquella que proporciona a su salida un 1 lógico si al menos una de sus entradas está a 1.

Símbolo de la función lógica O a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado

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Puerta OR-exclusiva (XOR)

La puerta lógica O-exclusiva , más conocida por su nombre en inglés XOR, realiza la función booleana A'B+AB'. Su símbolo es el más (+) inscrito en un círculo. En la figura de la derecha pueden observarse sus símbolos en electrónica.

La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta XOR es:

|-

Su tabla de verdad es la siguiente:

Tabla de verdad puerta XOR

Entrada A Entrada B Salida A B

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Se puede definir esta puerta como aquella que da por resultado uno, cuando los valores en las entradas son distintos. ej: 1 y 0, 0 y 1 (en una compuerta de dos entradas).

Símbolo de la función lógica O-exclusiva. a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado

Puerta NO (NOT)

La puerta lógica NO (NOT en inglés) realiza la función booleana de inversión o negación de una variable lógica.

La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta NOT es:

Su tabla de verdad es la siguiente:

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Tabla de verdad puerta NOT

Entrada A Salida

0 1

1 0

Se puede definir como una puerta que proporciona el estado inverso del que esté en su entrada.

Símbolo de la función lógica NO a) Contactos, b) Normalizado y c) No normalizado