INSTITUTO TECNOLOGICO DE CIUDAD VICTORIA
U N ID ID A D A B A S O L O
M A T E RI R IA : SISTEMAS SIST EMAS PROGRAMABLES. PROGRAMABLES. A S E S O R : ALAN ALA N
DIAZ MANRIQUEZ.
ALUMNOS:
DIANA ELIZABET ELI ZABETH H PALOMO PALOMO GARCIA. GARCI A. JULIO CESAR RESENDIZ RAMIREZ. RAMIREZ. LUIS RAM RA MON GALVAN ORTIZ. GUADALUPE GUADALUPE SALVADOR DELGADO CADENA.
UNIDA UNIDA D 2
A CTIVI CTIVIDA DA DES
13 DE FEBRERO DEL 2014
Actividad 1: Realiza una investigación sobre la aplicación de los actuadores en la industria. Comenta sobre la aplicación de los tres tipos de actuadores. actuadores.
CONCEPTO: Un actuador electrónico es aquel que solo requiere de energía eléctrica como fuente de poder. [2] VENTAJAS VENTAJAS QUE OFRECEN [2]: Precisos Fiables Fácil control Sencilla instalación Silenciosos CARACTERISTICA CARACTERISTICAS S GENERALES [2]: Solo requieren de energía eléctrica Como solo se necesitan cables para transmitir las señales. Son muy versátiles No hay restricciones de distancia entre la fuente de poder y el actuador
APLICACIÓN [3]: Generación Generació n de movimientos movimientos rotatorios para diferentes aplicacio aplica ciones: nes: líneas líneas de producción, electrodomésticos, juguetes, herramientas, etc. Automatización de válvul válvulas as industriales. Ampliamente Amplia mente utilizados utilizados en procesos proce sos industriales.
EJEMPLOS DONDE LOS PODEMOS PODEMOS ENCONTRAR: ENC ONTRAR: Actuadores Actuadores eléctricos. Las válvulas Hoke con actuador se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones para selección, muestreo, medición y maniobras de cierre y apertura de fluidos. Los tipos específicos de válvulas con actuador comprenden válvulas de bola para cierre a 90°, válvulas de bola de 3, 4 y 5 vías y válvulas de medición. Las válvulas con accionamiento eléctrico se suministran en dos voltajes estándar, 115 Vca y 24 Vcc, y están diseñadas para resistir a la intemperie. La guía de aplicación y para compradores le ayudará a seleccionar la combinación válvula - actuador que mejor se adapta a sus requisitos. Confíe a Hoke el suministro de válvulas con actuador para sus sistemas de instrumentación y proceso automatizados, o para las aplicaciones en las que el control manual es difícil o imposible.
IMÁGENES EXPLICANDO LOS DIFERENTES TIPOS [2]. Existen tres tipos de actuadores eléctricos, los cuales son: Motores de corrient corrie nte e continua continua (DC). Servomotores Motor paso a paso Motor de corrient corrie nte e alterna (AC) •
•
•
1. Motores de corrient corrie nte e continua (DC).Este (DC).E ste Motor es una una máquina máquina que que tiene como función convertir la energía eléctrica en mecánica, principalmente mediante el movimiento rotatorio. La principal característica es que tiene la posibilidad de regular la velocidad desde vacío a plena cargo. Se conforma de dos piezas, por un rotor el cual constituye la parte móvil del Motor y proporciona el torque para mover la carga, y por un estator que constituye la parte fija y su función es suministrar el flujo magnético que será usado por p or el bobinado del rotor para realizar el movimiento movimiento giratorio.[2]
Servomotores Los servos son un tipo especial de motor de c.c. (aunque ya los hay de c.a.) que se caracterizan por su capacidad para posicionarse de forma inmediata en cualquier posición dentro de su intervalo de operación. Para ello, el servomotor espera un tren de pulsos que se corresponde con el movimiento a realizar el resultado es un servo de posición con un margen de operación de 180° aproximadamente. [2] •
2. Motor paso a paso.
Un motor paso a paso es un dispositivo electromecánico que convierte una serie de impulsos eléctricos en desplazamientos angulares discretos, lo cual significa que es capaz de avanzar una serie de grados (paso) dependiendo de sus entradas de control.[2] Sus principales características son [2]: Es capaz capa z de asegurar aseg urar un posicio posi cionamiento namiento simple y exacto Son ligeros, ligeros , fiables, y fáciles de controlar, pues al ser cada estado de excitación del estator estable, el control se realiza en bucle abierto, sin la necesidad de sensor se nsores es de realimentación. realimentación. Son ideales donde se requiere un un movimient movimiento o preciso. preciso .
•
•
•
Se clasifican en [2]: De imanes permanentes De reluctancia reluctancia variable Híbridos.
3. Motor de corriente alterna (AC) (AC ) [2]. Este motor se basa en la utilización de corriente alterna La corriente alterna es aquella en que la que la intensidad cambia de dirección periódicamente en un conductor. Como consecuencia del cambio periódico de polaridad de la tensión aplicada en los extremos de dicho conducto.
ALGUNAS ALGUNAS DE LAS VENTAJAS DEL MOTOR MOTOR DE CORRI CORRIENTE ENTE ALTERNA ALTERNA SON [2]: La corriente alterna alterna present prese nta a ventajas ventajas decisivas deci sivas de cara a la la producción y transporte de la energía eléctrica, respecto a la corriente continua. Son generadores generado res y motores más baratos y eficientes, efici entes, y menos complejos. complejos . Tiene la posibilidad posibi lidad de d e transformar su tensión de manera manera simple y barata (transformadores). Tiene Tiene la posibilidad posi bilidad de transporte transporte de grandes grandes cantidades cantidades de energí energía a a largas distancias con un mínimo de sección de conductores (a alta tensión). Tiene posibilid posib ilidad ad de motores muy simples, (como el motor de inducción asíncrono asíncrono de rotor en cortocircuito). Desaparición Desapa rición o minimización minimización de algun algunos os fenóm fenómenos enos eléctricos eléctricos indeseables (magnetización en las máquinas, y polarizaciones y corrosiones electrolíticas en pares metálicos).
EXISTEN DOS TIPOS FUNDAMENTALES DE MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA: ALTERNA: MOTORES ASÍNCRONOS: Son probablemente los más sencillos y robustos de los motores eléctricos. Se estructura de la siguiente manera: El rotor está constituido por varias barras conductoras dispuestas paralelamente el eje del motor y por dos anillos conductores en los los extremos. El conjunt conjunto o es similar si milar a una una jaula jaula de ardilla. ardilla.
MOTORES SÍNCRONOS: El motor síncrono tiene como función operar exactamente a la misma velocidad que el campo del estator, sin deslizamiento. [2] El motor síncrono, utiliza el mismo concepto de un campo magnético giratorio producido por el estator, pero ahora el rotor consta de electroimanes o de imanes permanentes (PM) que giran sincrónicamente con el campo del estator. [2]
i b
Rotor coils ia
Motor Asíncrono Asíncrono (Inducción
Stator coil i
c
Motor (AC) Síncrono
CONCEPTO: Un actuador mecánico es un dispositivo que tiene la función de transformar el movimiento rotativo a la entrada en un movimiento lineal en la salida. [1] VENTAJAS VENTAJAS QUE OFRECEN: Alta fiabilidad. Simplicidad de utilización utilización.. Mínima Mínima manutención. Seguridad y precisión de posicionam posici onamiento. iento. Irreversibilidad rreversibi lidad según seg ún el modelo de aplicació aplica ción. n. Sincronismo Si ncronismo de movimiento. [1]
APLICACIÓN:
Los actuadores mecánicos son aplicables para los campos donde se requiera movimientos lineales como lo son: La elevación. La traslación. traslació n. Y por último último el posicio posi cionamiento namiento lineal. [1]
Los actuadores mecánicos suelen convertir un movimiento rotativo de un mando de control en desplazamiento lineal a través de tornillos o equipos. [1] Un tornillo gato o a la gata del coche es un actuador mecánico familiar. Otra familia de actuadores se basan en el eje segmentado. La rotación de la manija de la gata se convierte mecánicamente en el movimiento lineal de la cabeza de la gata. [1] Los actuadores mecánicos también son utilizados con frecuencia en el campo de los láseres y la óptica para manipular la posición de etapas lineales, rotativas, espejo de montes, goniómetros y otros instrumentos de posicionamiento. [1] También los actuadores mecánicos se aplican en la colocación exacta y repetible, las marcas de índice puede ser utilizado en las perillas de control. Algunos Algunos incluso incluso incluy incluyen en un codificador y lectu lectura ra digital de posición. [1]
EJEMPLOS DONDE LOS PODEMOS PODEMOS ENCONTRAR: ENC ONTRAR: Un ejemplo de los actuadores los podemos encontrar cuando se construye un robot ya que son la base de este. Más que nada los actuadores permiten el movimiento de rotación (motor) y un movimiento de traslación (cilindro). [1]
IMÁG IMÁGENES ENES EXPLICANDO LOS LOS DIFERENTES DIFERENTE S TIPOS: Pueden clasificarse por el tipo de energía de potencia que utilizan. Hay dos tipos de actuadores mecánicos los cuales son: ACTUADORES HIDRAULI HIDRAULICOS: COS: Los actuadores actuadores hidráulicos hidráulicos son los que han de utilizar un fluido a presión, generalmente un tipo de aceite, para que el robot pueda movilizar sus mecanismos. También los actuadores hidráulicos se utilizan para robots grandes, los cuales presentan mayor velocidad y mayor resistencia mecánica.[1]
ACTUADORES NEUMATI NEUMATICOS: COS: En este e ste tipo de actuadores actuadores lo que q ue hace es comprimir el aire abastecido por un compresor, el cual viaja a través de mangueras. Los robots pequeños están diseñados para funcionar por medio de actuadores neumáticos. [1]
CONCEPTO: Son componentes que que transforman transforman la energía energía hidráulica que reciben reci ben en mecánica. Tienen como función convertir el flujo de fluido hidráulico en movimiento lineal o rotatorio. Su tamaño va en función de las cargas operacionales que tenga que sufrir y básicamente consiste en un cilindro exterior dentro del cual se desliza un pistón. Unido al pistón se encuentra un vástago que atraviesa el fondo del cilindro y es el que transmite el movimiento linealmente. [2] VENTAJAS VENTAJAS QUE OFRECEN [5]: Las ventajas ventajas que presentan los actuadores actuadore s de d e esta naturaleza naturaleza son: - Altos índices entre potencia y carga. - Mayor exactitud. - Respuesta de mayor frecuencia. - Desempeño Dese mpeño suave suave a bajas velocidades. velocidades. - Amplio rango de velocidad. velocidad. - Produce más fuerza que un sistema neumático de mismo tamaño. APLICACIÓN: Las principales aplicaciones se encuentran en máquinas troqueladoras, en cargadores y en maquinarias maquinarias pesada para obras civiles [5].
EJEMPLOS DONDE LOS PODEMOS PODEMOS ENCONTRAR: ENC ONTRAR:
IMÁG IMÁGENES ENES EXPLICANDO LOS LOS DIFERENTES DIFERENTE S TIPOS: Los actuadores hidráulicos, que son los de mayor antigüedad, pueden ser clasificados de acuerdo con la forma de operación, funcionan en base a fluidos a presión. Existen tres grandes grupos [5]:
cilindro hidráulico motor hidráulico motor hidrául hidráulico ico de oscilación osci lación
Cilindro hidráulico.-De acuerdo con su función podemos clasificar a los cilindros hidráulicos en 2 tipos: de Efecto simple y de acción doble. En el efecto simple se utiliza fuerza hidráulica para empujar y una fuerza externa, diferente, para contraer. Y en la acción doble se emplea la fuerza hidráulica para efectuar ambas acciones. El control de dirección se lleva a cabo mediante un solenoide que se muestra a continuación En el interior poseen un resorte que cambia su constante elástica con el paso de la corriente. Es decir, si circula corriente por el pistón eléctrico este puede ser extendido fácilmente [5].
Motor hidráulico.-En los motores hidráulicos el movimiento rotatorio es generado por la presión. Estos motores los podemos clasificar en dos grandes grupos: El primero es uno de tipo rotatorio en el que los engranajes son accionados directamente por aceite a presión, y el segundo, de tipo oscilante, el movimiento rotatorio es generado por la acción oscilatoria de un pistón o percutor; este tipo tiene mayor demanda debido a su mayor eficiencia [5].
Motor oscilante con pistón axial.-Su función principal es la de absorber un determinado volumen de fluido a presión y devolverlo al circuito en el momento que éste lo precise [5].
Bi b lio gr afía:
[1] Página Web http:/ http://es.scr /es.scribd.com/doc/37687559/Actu ibd.com/doc/37687559/Actuadoresadores- mecanicos Año: 2010 [2] Página Web https:/ https://w /www ww.google.com.mx/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rj .google.com.mx/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rj a&ved=0CCYQFjAA&ur a&ved=0CCYQFjAA&url= l=ht http%3A%2F%2Fmarcela tp%3A%2F%2Fmarcelahdz. hdz.files.wordpress.com%2F20 files.wordpress.com%2F20 12%2F03%2Factuadores.ppt&ei=mn9Uu mn9UuV1xO7JAamu V1xO7JAamugTg&usg=AFQjCNHCm86QTLn6ovWfpggGHha06qrx1g&bv gTg&usg=AFQjCNHCm86QTLn6ovWfpggGHha06qrx1g&bv m=bv.61190604,d.cWc [3] Página Web http:/ http://w /www ww.slideshare.net/diego5wh/act .slideshare.net/diego5wh/actuadores-electricos-prese uadores-electricos-prese ntatio ntation n Año: 2009 [4] Página Web http:/ http://w /www ww.hoke.com/pdf/79005_new_electric%20actuators%20spa.pd .hoke.com/pdf/79005_new_electric%20actuators%20spa.pd f [5] Página Web http://es.wikipedia.org/wiki/Actuador Año: 2012 [6] Página Web http:/ http://w /www ww.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r98019.PDF .itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r98019.PDF Autor: Autor: Ant A ntonio onio Delgado Díez Díez
