Electricidad Aplicada

PARA LA MINERIA

ELECTRICIDAD APLICADA A EQUIPOS KOMATSU

ELECTRICIDAD APLICADA RIESGO ELÉCTRICO

OBJETIVO DE LA UNIDAD TEMÁTICA Aplicar los conceptos de electricidad de corriente continua, para realizar el mantenimiento de los sistemas eléctricos de equipos KOMATSU, cumpliendo rigurosamente las normas de calidad, y seguridad, exigidas por el fabricante.


ELECTRICIDAD APLICADA RIESGO ELÉCTRICO •

•

Una persona se electrocuta (electrocución) cuando la corriente eléctrica circula por su cuerpo, es decir, cuando la persona forma parte del circuito eléctrico, pudiendo, al menos, distinguir dos puntos de contacto: uno de entrada y otro de salida de la corriente. Hay 3 efectos que puede traer consigo: o Fibrilación ventricular o Tetanización muscular o Quemaduras

Rango

Primero

Intensidad de corriente (mA)

Sensación

Consecuencias

2

Ligero cosquilleo.

Susto con movimientos incontrolados.

10

Entumencimiento.

Paralización de la respiración.

Hasta 25

Aumento de la presión sanguínea.

Pérdida del conocimiento.

Fuertes calambres musculares, Náuseas, rotura de huesos, convulsiones. falta de oxígeno.

Segundo

25 hasta 80

Tercero

80 hasta 5.000

Fibrilación ventricular.

Paro cardiaco y muerte.

Cuarto

Más de 5.000

Quemaduras graves, paro cardiaco.

Muerte por quemaduras.

ELECTRICIDAD APLICADA RIESGO ELÉCTRICO Las 5 reglas de oro 1. 2. 3. 4. 5.

Abrir todas las fuentes de tensión. Bloquear los aparatos de corte (interruptores, bracker, seccionadores, etc.). Verificar la ausencia de tensión. Poner a tierra y en cortocircuito todas las posibles fuentes de tensión. Delimitar y señalizar la zona de trabajo.

ELECTRICIDAD APLICADA RIESGO ELÉCTRICO • En estos circuitos hay que tener cuidado con la manipulación de baterías, debido a que una mala conexión podría generar un cortocircuito y un posible incendio de la máquina. • Existen cableados que tienen alimentación constante desde las baterías. Solo al desconectar el corta corriente o bien las baterías, des energizamos el equipo.

ELECTRICIDAD APLICADA RIESGO ELÉCTRICO • La batería en su proceso de carga (cuando el motor está en operación) genera gases explosivos en su interior. • Si estos gases encuentran una fuente de calor, la batería se convierte en un potente explosivo liberando partículas plásticas, metálicas y ácido sulfúrico.

ELECTRICIDAD APLICADA RIESGO ELÉCTRICO Consejos para la seguridad:

• Cuando se usa un dispositivo para cargar la batería se deben retirar los tapones a rosca y evitar las chispas debido al peligro de explosión por la formación de oxihidrógeno. • No permita que los niños se acerquen a las baterías. • Los ácidos de la batería son muy corrosivos, por ello se debe llevar gafas y guantes protectores. No incline la batería porque los ácidos podrían salir por las aperturas. • En caso de que salpique acido a los ojos aplique agua fría, y acuda a un servicio de urgencia.





ELECTRICIDAD APLICADA RIESGO ELÉCTRICO Protecciones personales eléctricas:

Las protecciones personales eléctricas son aquellos elementos especialmente proyectados y fabricados para preservar de los riesgos eléctricos todo el cuerpo o alguna parte del mismo. Su eficacia se fundamenta en la “unión aislante”. No eliminan el accidente sino eliminan la lesión o disminuyen la gravedad del mismo. Se basan en el aumento de la resistencia eléctrica del cuerpo humano. Los más importantes son: • Casco aislante • Guantes aislantes • Calzado aislante

MAGNITUDES ELÉCTRICAS

ELECTRICIDAD APLICADA VOLTAJE La fuerza que hace que la corriente fluya a través de un conductor es llamada fuerza electromotriz (F.E.M.), Que resulta de una diferencia de potencial. La diferencia de potencial es más comúnmente llamada voltaje y su unidad de medida es el voltio.

ELECTRICIDAD APLICADA VOLTAJE Diferencia de potencial o voltaje es la energía que aplicada en un circuito produce un flujo de electrones. A esta energía se le llama FEM (fuerza electromotriz). Su unidad de medida es el voltio [v]. Una fuente de energía es el caso de la batería, en la que la diferencia de potencial es generada por un proceso químico.

Baterías en equipos Komatsu

ELECTRICIDAD APLICADA INTENSIDAD DE CORRIENTE (A) La corriente es el flujo de electrones libres en un material, de un átomo a otro en la misma dirección general. Se designa con el símbolo i y su unidad es el amperio. (A)

ELECTRICIDAD APLICADA FLUJO DE CORRIENTE Es conveniente distinguir entre flujo de electrones y flujo de corriente. La convención teórica del flujo de corriente ignora el flujo de electrones y establece que la corriente fluye desde el terminal positivo al negativo (en cambio el flujo de electrones va del terminal negativo al positivo.)

ELECTRICIDAD APLICADA RESISTENCIA En alguna medida, todos los materiales impiden el paso de la corriente. Esta propiedad es llamada resistencia. La unidad de medida para la resistencia es el ohm, que es simbolizado por la letra griega omega (Ω). La resistencia se incrementa cuando se produce un incremento en la longitud o un decremento en la sección transversal del material. Los aislantes poseen una muy alta resistencia al flujo de corriente; en cambio, los conductores tienen bajas resistencias, y permiten que la corriente fluya libremente.

ELECTRICIDAD APLICADA RESISTENCIA La resistencia es la oposición al flujo de la corriente que presentan los materiales. Existen materiales conductores, conductores y aislantes .

semi

ELECTRICIDAD APLICADA CONDUCTORES Buenos conductores: Cobre Plata Aluminio Zinc Hierro

Una corriente eléctrica es producida cuando los electrones libres se mueven de un átomo al próximo. Los materiales que permiten que muchos electrones se muevan libremente se llaman conductores.

Buenos conductores: Cobre Plata Aluminio Zinc Hierro

ELECTRICIDAD APLICADA AISLANTES Los materiales que permiten el flujo de muy pocos electrones, son llamados aisladores.

Buenos Aislantes: Plástico Goma Vidrio Mica Cerámica

ELECTRICIDAD APLICADA CONDUCTORES Y AISLADORES TRABAJANDO JUNTOS Muchos dispositivos eléctricos tales como un cable, son combinaciones de conductores y aisladores. La aislación alrededor del conductor de un cable permite que la corriente fluya sólo en el conductor.

ELECTRICIDAD APLICADA CORRIENTE CONTINUA Y CORRIENTE ALTERNA • Dentro de la electricidad, se puede separar en 2 grandes tipo de onda: corriente continua y corriente alterna. • La corriente continua es una forma de onda que no tiene un cambio de polaridad a lo largo del tiempo. Este tipo de corriente será ocupada durante este curso. • La corriente alterna es una forma de onda que cambia su polaridad a lo largo del tiempo. La forma de onda mas común es la sinusoidal, ya que es la forma de onda que tiene la red eléctrica domiciliaria e industrial.

LEY DE OHM

ELECTRICIDAD APLICADA LEY DE OHM

ELECTRICIDAD APLICADA LEY DE OHM La ley de ohm es la fórmula básica usada en circuitos eléctricos. Establece que la corriente varía directamente proporcional con el voltaje e inversamente proporcional con la resistencia.

ELECTRICIDAD APLICADA LEY DE JOULE La ley de joule se basa en un efecto físico que produce la circulación de corriente. La circulación de la corriente a través de un conductor, produce calor. Cuanto calor se produzca dependerá de varios factores:

Q es el calor generado por una corriente constante recorriendo una determinada resistencia eléctrica por determinado tiempo. I es la corriente eléctrica que recorre el conductor con determinada resistencia R es la resistencia eléctrica del conductor. T es la duración o espacio de tiempo en que la corriente eléctrica recorrió al conductor.

ELECTRICIDAD APLICADA PARRILLAS DE RETARDO Las parrillas de retardo son elementos resistivos que pueden ser conectados tanto en serie como en paralelo. Este sistema utiliza la ley de joule para su funcionamiento, convirtiendo en calor la energía eléctrica generada.

Sistema de retardo camión 930E

CIRCUITOS ELÉCTRICOS

ELECTRICIDAD APLICADA ELEMENTOS COMPONENTES DE UN CIRCUITO Fuente Interruptor

Conductor

Carga

ELECTRICIDAD APLICADA ELEMENTOS BÁSICOS DE UN CIRCUITO Los 4 elementos básicos para generar un circuito eléctrico son: o o o o

Fuente: entrega un diferencia de potencial. Carga: donde se consume la energía que proporciona la fuente. Interruptor: permite la apertura o cierre del circuito. Hay contactos normalmente abiertos (NA) y contactos normalmente cerrados (NC). CONDUCTOR: elemento de unión entre los elementos fuente, carga e interruptor. Este elemento es llamado conductor eléctrico, el cual comúnmente es un alambre de cobre cubierto por un elemento aislante.

La corriente eléctrica aparece cuando el interruptor del circuito esté cerrado.

ELECTRICIDAD APLICADA ELEMENTOS BÁSICOS DE UN CIRCUITO De manera mas general, los elementos del circuito se separan en 2 grandes grupos: • Elementos que aportan energía: generadores, baterías. • Elementos que consumen energía: motores, solenoides, relés, condensadores, batería (en carga).

Motor de arranque 24[V] camión 930E

Alternador Niehoff 24[V]/240[A] camión 930E

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO CERRADO

INTENSIDAD INTENSIDA D I N T E N S I D A D

I N T E N S I D A D

SWITCH

+

_

VOLTAJE = FUERZA

FUENTE DE ENERGIA

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO ABIERTO RESISTENCIA

CONDUCTOR CONDUCTOR

SWITCH

CONDUCTOR

CONDUCTOR

+

_

VOLTAJE = FUERZA

FUENTE DE ENERGIA

BATERÍAS

ELECTRICIDAD APLICADA FUENTE DE ENERGÍA DEL CIRCUITO : ACUMULADOR Baterías Partes de un acumulador

• Un acumulador de energía, conocido comúnmente como “batería” tiene partes visibles exteriormente y partes internas que permiten el funcionamiento de este elemento. • Las partes visibles son los bornes que sirven para conectar los circuitos que abastecerá; las tapas de salida y el revestimiento protector.

ELECTRICIDAD APLICADA BATERÍAS • Un acumulador tiene en su interior conjuntos de placas que unidos de acuerdo a su polaridad, dan como resultado un total de 12V. • Estas asociaciones de placas están construidas por rejillas impregnadas con plomo, y separadas por mallas de diferentes materiales.

• Las placas están sumergidas en electrolito, que es una solución de ácido sulfúrico con agua destilada.

ELECTRICIDAD APLICADA BATERÍAS

Funcionamiento • El funcionamiento de un acumulador ó batería, está basado en un proceso en el cual uno de los componentes se oxida (pierde electrones) y el otro se reduce (gana electrones, los componentes no resultan consumidos ni se pierden, sino que meramente cambian su estado de oxidación. • Los acumuladores pueden volver a su estado primero cuando se les entrega corriente eléctrica a través de un generador, llamado alternador.

ELECTRICIDAD APLICADA BATERÍAS Funcionamiento • Las placas del acumulador compuestas por peróxido de plomo para las positivas y plomo esponjoso para las negativas, reaccionan ante la solución llamada electrolito, la cual está formada por ácido sulfúrico y agua destilada.

ELECTRICIDAD APLICADA BATERÍAS Durante el proceso de descarga en las placas la reacción química resulta en sulfato de plomo.

ELECTRICIDAD APLICADA BATERÍAS • Durante el proceso de carga, el radical sulfúrico se desprende de la placa y vuelve a reunirse con el agua. • Ambas placas vuelven a su estado inicial. • Estas reacciones químicas suceden permanentemente durante el proceso de descarga y carga del acumulador.

ELECTRICIDAD APLICADA BATERÍAS Mantenimiento: Excavadora Hidráulica PC200.

Los acumuladores requieren mantenimiento de acuerdo al tipo de batería del que se trate. Por ejemplo, en una batería de libre mantención, nos limitaremos a mantener sus conexiones en buen estado, limpias y bien fijadas, así como el alojamiento del banco de baterías debe estar limpio, seco y libre de residuos de sulfatos.

ELECTRICIDAD APLICADA BATERÍAS Mantenimiento: • Las baterías convencionales debido a su funcionamiento normal, sufren la evaporación del agua del electrolito. Esta misma evaporación produce sulfatación en los bornes. • Luego de llevar a nivel el electrolito, se debe corroborar su calidad, para eso se mide la gravedad específica.

ELECTRICIDAD APLICADA BATERÍAS Mantenimiento La gravedad específica debe corroborarse en la tabla de corrección que el fabricante aporta, ya que debe ser corregida de acuerdo a la temperatura ambiente.

ESTADO DE CARGA

PESO ESPECIFICO

100% 75% 50% 25% 0%

1,280 1,250 1,220 1,190 1,130

ELECTRICIDAD APLICADA BATERÍAS Prueba de carga: consiste en aplicar una carga con el reóstato cuatro veces lo nominal por 15 segundos en el cual no debe bajar de 9,6 volt. La corriente debe ser 4 veces lo nominal

No debe bajar de 9,6 Volt

Reóstato

Prueba de carga rápida: consiste en cargar por tres minutos la batería en carga rápida y luego realizar la prueba de carga.

ELECTRICIDAD APLICADA BATERÍAS Conexiones en serie y en paralelo

Las baterías se pueden asociar de dos formas: • En serie para lograr aumentar el voltaje

• En paralelo para lograr aumentar el amperaje

ELECTRICIDAD APLICADA BATERÍAS Conexiones en serie y en paralelo Además se puede asociar las baterías en un circuito mixto, obteniendo los resultados de ambas asociaciones, sumar el voltaje para obtener 24v, y sumar el amperaje de las baterías asociadas.

ELECTRICIDAD APLICADA BATERÍAS

4 x 12v Baterías

CABLE CONDUCTOR

ELECTRICIDAD APLICADA CONDUCTORES ELÉCTRICOS • Son elementos que sirven de unión entre los diferentes dispositivos (elementos activos y pasivos). Se caracterizan por tener una resistencia eléctrica casi cero. • Buenos conductores son: cobre, plata, oro, grafito, aluminio, agua con sales, entre otras. • Estos en la mayoría de los casos esta recubiertos por un material aislante. Este material podría ser policloruro de vinilo (PVC), polietileno (PE), policloropreno (PCP) o plástico, entren otros.

ELECTRICIDAD APLICADA CABLE CONDUCTOR


ELECTRICIDAD APLICADA CÓDIGO DE CABLEADO ELÉCTRICO

ELECTRICIDAD APLICADA NOMENCLATURA KOMATSU CÓDIGO DE CABLEADO ELÉCTRICO

ELECTRICIDAD APLICADA CÓDIGO DE COLORES PARA EQUIPOS DE APOYO


Diámetro aproximado 1 mm

ELECTRICIDAD APLICADA TIPO DE RECUBRIMIENTO Tipo Con aislamiento de vinilo de baja tensión de cables para automóviles Resistente al calor reticulado de polietileno de cables para automóviles

Cable de par trenzado

Símbolo

AVS (AV)

AEX

Símbolo Material

Temperatura límite de operación (ºC)

Alambre de cobre suave para fines eléctricos

Aislante

Polivinilo blando

Conductor

Alambre de cobre suave para fines eléctricos

Aislante

Polietileno reticulado

-30 - +60 Cableado general

-50 - +110 (región extremadamente fría, Porción de alta temperatura

Cable blindado

Este cable no genera campo magnético a su alrededor porque al estar trenzado se anulan las líneas magnéticas.

INTERRUPTORES

ELECTRICIDAD APLICADA INTERRUPTOR •

Un interruptor eléctrico es un dispositivo utilizado para desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica.

•

Los interruptores pueden ser normalmente abiertos (n/a), o normalmente cerrados (n/c).

ELECTRICIDAD APLICADA INTERRUPTOR MANUAL DE BATERÍAS

Sistema de baterías del camión 930E

ELECTRICIDAD APLICADA INTERRUPTOR

Sistema de propulsion y retardo del camión 930E

ELECTRICIDAD APLICADA INTERRUPTOR Válvula PPC de control. Pc800-6

ELECTRICIDAD APLICADA

"Línea de alimentación en espera" se refiere a los cables que siempre reciben el voltaje de la batería incluso cuando el interruptor de arranque no se ha accionado línea de alimentación continua (rosado). Normalmente, la línea que pasa por un fusible (fusible de acción lenta, circuito de corte) y hacia el terminal b del switch de arranque, recibe constantemente alimentación.

ELECTRICIDAD APLICADA Terminal C Terminal BR Terminal ACC Terminal B

Terminal R1

Terminal R2

1. Estructura El switch de arranque tiene 4 posiciones que son: • precalentamiento (r1), • off (apagado), • on (acc, accesorio) • ARRANQUE (ST) en orden de izquierda a derecha. 2. Tabla de conexión de contactos El interruptor tiene 6 terminales en su reverso. Los terminales marcados con un círculo en el dibujo están conectados entre sí en función de la posición de la llave. 3 - la capacidad de los contactos del interruptor de arranque no le permiten encender o apagar el motor de arranque directamente. Por lo tanto, la conexión al motor de arranque activa o desactiva una bobina que acciona el contacto del relé de seguridad.


<4> <5>

<3>

<1>

<2>

<1>

<1> llevando la llave de contacto a ON (ACC) se aplica voltaje al terminal BR en el relé de la batería. <2> en consecuencia, el relé de la batería se enciende (los terminales B y M se conectan entre sí). El voltaje de la batería suministra la línea de alimentación (roja) a través del terminal M. <4> la línea de alimentación (on) funciona a través de un fusible (fusible lento o disyuntor) así como también alimenta a varios relés e interruptores. <5> la señal de alimentación (on) llega al controlador, al motor de arranque, al relé de seguridad y así sucesivamente.

SIMBOLOGÍA KOMATSU

ELECTRICIDAD APLICADA SIMBOLOGÍA ELÉCTRICA EQUIPOS DE APOYO KOMATSU

ELECTRICIDAD APLICADA SIMBOLOGÍA ELÉCTRICA PALAS KOMATSU





ELECTRICIDAD APLICADA LECTURA DE CONDUCTORES KOMATSU PC800-6

Diámetro aproximado 1 mm

CIRCUITO SERIE

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO SERIE RESISTIVO Un circuito serie se forma cuando un número dado de resistencias se conectan terminal con terminal de tal forma que sólo hay un camino para que fluya la corriente. En un circuito serie los valores de las resistencias se suman. Por ejemplo, la resistencia total o equivalente (rt) en el circuito serie de la figura es 16100 ohmios.

ELECTRICIDAD APLICADA EL VOLTAJE EN UN CIRCUITO SERIE

El voltaje a través de cada resistencia en un circuito serie es referido como una caída de voltaje. La caída de voltaje a través de cada resistencia es el producto del valor de la resistencia (en ohmios) y la cantidad de corriente fluyendo a través de ella (en amperios).


Circuito de brakers en la pala PC5500


Circuito de serie de baterías en PC400-3

ELECTRICIDAD APLICADA Conexión en serie de las baterías del cargador WA600-3


Circuito de interruptor de baterías en serie del Camión 930E

CIRCUITO PARALELO

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO PARALELO Un circuito paralelo es aquel que presenta más de un camino para la corriente. Cuando dos o más resistencias son ubicadas en un circuito una al lado de la otra se dice que el circuito es paralelo.

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO PARALELO: RESISTENCIA EQUIVALENTE Para determinar la resistencia total de un circuito paralelo cuando todas las resistencias tienen igual valor, divida el valor de una resistencia por la cantidad total de resistencias que hay en el circuito.

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO PARALELO: RESISTENCIA NO EQUIVALENTE Para determinar la resistencia total de un circuito paralelo cuando las resistencias tienen distinto valor, se debe aplicar la fórmula:

Donde n es el número de resistencias que hay en el circuito.

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO PARALELO: RESISTENCIA NO EQUIVALENTE

Ejemplo: Determinar la resistencia equivalente en el siguiente circuito. Circuito equivalente

ELECTRICIDAD APLICADA EL VOLTAJE EN UN CIRCUITO EN PARALELO

ELECTRICIDAD APLICADA LA CORRIENTE EN UN CIRCUITO EN PARALELO La corriente que fluye a través de cada resistencia en un circuito en paralelo es igual al voltaje dividido por el valor de la resistencia en cada rama del circuito. La corriente total que fluye a través del circuito es igual a la suma de las corrientes que fluyen por las ramas del circuito.

ELECTRICIDAD APLICADA LA CORRIENTE EN UN CIRCUITO EN PARALELO Cuando las resistencias del circuito paralelo son de distinto valor, la oposición al flujo de la corriente no es la misma en cada rama. La corriente es mayor a través del camino de menor resistencia.

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO DE ILUMINACIÓN DEL TAMBOR DE CABLE PALA PC5500

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO DEL PANEL DE LUCES DEL PANEL OPERADOR DEL CAMIÓN 930E

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO DE ILUMINACIÓN LADO IZQUIERDO WA375-A

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO DE LUCES Y ACCESORIOS WA600 -3

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO DE LUCES DE ADVERTENCIA EN EL PANEL DE CABINA PC400-3

CIRCUITOS MIXTOS

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITOS MIXTOS

Circuito Serie

Circuito Paralelo

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITOS MIXTOS

Los circuitos compuestos pueden ser reducidos a un circuito simple. Ejemplo:

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITOS MIXTOS: BATERÍAS Camión 930E

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITOS PARRILLA

Camión 930E

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO DE BATERÍAS CARGADOR WA600-3

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO DE BATERÍAS DE LA PALA PC8000-60

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO DE BATERÍAS Y ARRANQUE . D375A

CIRCUITOS PARALELOS EN ILUMINACIÓN

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO DE LUCES EN EQUIPOS DE APOYO D155AX-5

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO DE LUCES EN EQUIPOS DE APOYO D155AX-5

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO DE LUCES EN EQUIPOS DE APOYO WD 600-3

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO PARRILLAS

Camión 830E

ELECTRICIDAD APLICADA DIAGRAMA DE OPERACIÓN DE LUCES D375

ELECTRICIDAD APLICADA Diagrama eléctrico cargador WA600-3

ANÁLISIS DE CIRCUITOS

ELECTRICIDAD APLICADA FALLAS EN UN CIRCUITO CORTO CIRCUITO A MASA

MAL CONTACTO

Circula gran cantidad de corriente, los fusibles se queman Circula menos corriente, los elementos operan con poca potencia Ej: Conector sucio

CIRCUITO ABIERTO La resistencia es muy alta y no circula corriente Ej: Cable cortado

Ej: Cable de alimentación topando el chasis

FALLAS POSIBLES CORTO CIRCUITO A POSITIVO El elemento recibe alimentación directa y nunca se apaga Ej: Cable positivo en corto con alimentación de luces

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO ABIERTO

• El circuito se abre por efecto del interruptor • No hay circulación de corriente • No hay una caída de tensión en la resistencia


• Existe voltaje en los terminales del interruptor aunque no exista corriente eléctrica. • Recordar que diferencia de potencia existe entre los terminales de la batería. • No existe caída de tensión en la resistencia, ya que no hay corriente.


• Punto de ruptura significa desconexión del circuito (circuito abierto). El circuito deja de operar debido a que no fluye corriente. • No solo los conectores pueden estar desconectados, sino que también los conductores eléctricos internos pueden cortarse, generando un punto de ruptura. • En este caso, se dice que entre los puntos c y b no hay continuidad.

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO CERRADO • Si el conector o interruptor es conectado correctamente, se cierra el circuito. • Bajo esta condición, empezará a circular una corriente, la cual genera una caída de tensión en la resistencia, consumiendo energía eléctrica y retornando al lado negativo de la batería. En los terminales de dicho elemento, se asume una polaridad que es positiva por donde entra la corriente y negativa por donde sale.

ELECTRICIDAD APLICADA CIRCUITO CERRADO Y CONTINUIDAD • Solo hay caída de tensión a través de la resistencia, o sea si se mide entre los puntos “A” al “E” manteniendo fijo el terminal negativo (punta negra), se medirá la diferencia del potencial de la batería (24 volts). • Se habla de “mal contacto” cuando el conector o interruptor genera una resistencia en la unión, ya sea por corrosión, o por otro motivo, generando una caída de tensión no deseada en los terminales. • Se habla de “continuidad” cuando un elemento tiene resistencia eléctrica casi cero que tiene como fin conducir electricidad (conductores, interruptores, entre otros).

ELECTRICIDAD APLICADA CORTO CIRCUITO

• Un cortocircuito es la unión de dos puntos de diferente polaridad sin una resistencia que limite la corriente, generando un crecimiento brusco de la corriente. • Consecuencias: ruptura de los dispositivos y sobrecalentamiento de los conductores. • Esto generalmente ocurre cuando los conectores por efecto de las vibraciones, entre otras. Se quiebran generando la unión entre conductores o un conductor con el chasis. • Fusibles y elementos de protección desconectan el circuito ante un cortocircuito.

ELECTRICIDAD APLICADA VERIFICACIÓN DEL CONTROLADOR DE VOLTAJE

2 10 9

• Las caídas de tensión medidas son entre el borne 2 y 10, y el borne 9 y 10. Entre el borne 9 y 10 hay una resistencia de 1 ohm, voltaje y corriente tienen el mismo valor, generando un lectura de corriente indirecta.. • Entre los bornes 2 y 10, se genera la lectura de voltaje para ver el estado del circuito (circuito abierto o cortocircuito) .

ELECTRICIDAD APLICADA FALLA EN CONTACTORES

Contacto estacionario

Zona de contacto

ELECTRICIDAD APLICADA FALLA EN CONTACTORES: MAL CONTACTO Mal contacto entre el contacto móvil y el estacionario del contactor genera arcos eléctricos, destruyendo este elemento.

Contacto dañado por arco eléctrico

Esta condición se logra teniendo una mala calibración del resorte que desconecta el contacto móvil del estacionario o que el contacto se encuentre corroído.

ELECTRICIDAD APLICADA FALLA EN CONTACTORES: MAL CONTACTO En ambos casos ocurre una caída de tensión y perdidas por efecto joule, que al pasar el tiempo es mayor. De esta forma el motor de arranque cada vez recibe menos potencia, o de no pasar esto, se genera una situación de sobrecarga, dañando conductores y conectores.

Otra condición de mal contacto esta en los conectores, ya que se corroen. Con estos elementos se tiene que tener un mantenimiento preventivo.

ELECTRICIDAD APLICADA POTENCIA ELÉCTRICA • Para definir potencia, primero se debe conceptualizar trabajo. Trabajo es la energía necesaria para realizar una tarea. Esta se mide en joule. Esta tarea puede ser encender una ampolleta, mover el rotor de un motor eléctrico, desplazar un objeto, entre otras. • Potencia es la cantidad de energía ocupada para realizar la tarea en un tiempo determinado. • En un circuito las potencia calculadas se suman.


La potencia del motor eléctrico genera giro del motor a combustión

Motor Inducción AC Equipo PC 5500

Distintas potencias generan mayor o menor luminosidad

ELECTRICIDAD APLICADA LEY DE WATT Esta nos permite relacionar el voltaje con la corriente para obtener el parámetro de potencia. Donde: • P se mide en watt[W] • V en volts [V] • I en amperes [A] Calcule I y la resistencia de la ampolleta: •Ley de Watt I=P/V

I=40/24 I=1,66 [A] •Ley de ohm R=V/I R=24/1,66

R=14,45[ohmios]

MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO

El entendimiento del magnetismo es crítico para el entendimiento de la electricidad, ya que el magnetismo es usado para producir corriente eléctrica, y la corriente eléctrica produce una fuerza magnética asociada. Características de los magnetos: Atraen y mantienen sujeto al hierro. Asumen orientación norte-sur.

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO El magnetismo es un fenómeno físico en el cual los materiales ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales debido a que tienen la facultada de poder orientar sus dominios magnéticos. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético. El electromagnetismo es un fenómeno que se produce cuando una corriente eléctrica circula por un conductor eléctrico, generando alrededor de él, un campo magnético.

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO Características:

Las líneas de fuerza salen del norte y entran en el sur. La dirección de las líneas de fuerza magnética indican la dirección del campo magnético. La densidad de las líneas de fuerza magnética indican la fuerza del campo magnético. Las líneas de fuerza magnéticas no se cruzan unas con otras. Si la dirección de las líneas de fuerza magnéticas es la misma, estas se repelen unas con otras y si están en las misma dirección, se atraen.

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO • Siempre que una corriente circula por un conductor, existe un campo magnético alrededor del conductor. • La dirección de la corriente y la del campo magnético están relacionadas por la regla de la mano derecha.

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO • Una bobina es un enrollamiento de cable en forma cilíndrica en la cual se hace circula una corriente para generar un imán llamado electroimán. Las espiras individuales generan pequeños campos magnéticos que en el interior de ella se suman formando un gran campo magnético.

ELECTRICIDAD APLICADA ELECTROIMANES Una gran variedad de dispositivos eléctricos tales como motores, disyuntores, contactores, relés, y partidores de motores usan electroimanes como principio electromagnético.

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO El solenoide genera el desplazamiento de un núcleo para generar un accionamiento. Este consiste en energizar una bobina con corriente continua teniendo en el centro un núcleo cilíndrico ferromagnético el cual se desplaza debido al campo magnético.

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO El solenoide se aplica por ejemplo en los bancos de válvulas hidráulicas, al energizarlas producen el movimiento de una válvula tipo spool, comunicando circuitos hidráulicos. En la figura válvula de 4 carretes pc800-6.

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO EL RELÉ consiste de una bobina que al energizarse permite la conmutación de cerrar o abrir contactos. Esta conmutación se realiza por medio de un electroimán, donde se alimenta la bobina para atraer un núcleo y generar el desplazamiento de los contactos.


VENTAJAS DE LOS RELES

Camión 930E3

Con una baja corriente de control (corriente que circula por la bobina), puedo comandar gran cantidad de corriente (la que circula por los contactos).


Terminales bobina

Terminal normalmente Abierto (NA)

Terminal normalmente Cerrado (NC)

Símbolo relé Terminal común

ELECTRICIDAD APLICADA Desde terminal positivo de la batería

Terminal B Terminal BR

Desde llave de contacto

Terminal M

Terminal E

• Cuando la llave está en OFF (apagado) se apaga el relé de la batería. • El relé permanece activado (conectado) cuando la llave se encuentra en la posición de ON, arranque, y precalentamiento. La tensión del terminal BR, que se suministra desde el interruptor de arranque, puede ser 24 VDC o distinta, no determina el estado del relé. Propósito de uso:

Conexión tierra

(1) Apaga el relé durante la del cableado eléctrico en el servicio.

Relé batería instalado Junction connector

Fuse

reparación

(2) El relé debe estar apagado para cortar la electricidad para no generar una falla a tierra de las principales líneas de alimentación, ya que al topar con el chasis provocará situaciones excepcionalmente peligrosas.

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO RELÉS APLICADOS EN TABLEROS X2 EN PALAS • Éste relé tiene como características una bobina que se activa con 24 VDC y sus contactos principales que permiten una conducción de 7 [A] y un voltaje de 250 VAC


RELÉS APLICADOS EN TABLEROS X2 EN PALAS

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO CONTACTOR

• Un relé capaz de transmitir una alta cantidad de corriente, se le llama contactor. • Cuando la bobina de alimentación no ha sido energizada, el resorte mantiene desconectado los contactos principales. • Cuando esta es energizada, se genera un campo magnético y atrae al núcleo móvil venciendo la fuerza del resorte, generando la conexión de los contactos principales.

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO CONTACTOR Camión 830E

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO Ejemplo de un circuito para verificar funcionamiento Para el caso de relé se hace lo siguiente: • Se verifica el voltaje de la bobina de control, para este caso son 24 volts. • Se buscan los contactos para energizar la bobina, y los terminales NA y NC. • Luego se monta el siguiente circuito:

•

El switch 1(NA) sirve para energizar la bobina y el switch 2(NC) para desenergizar la bobina. En este caso la ampolleta a sido conectada en el contacto normalmente abierto. De esta forma se comprueba el funcionamiento del relé o contactor.

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO EJEMPLO DE UN CIRCUITO PARA VERIFICAR FUNCIONAMIENTO

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO EJEMPLO DE UN CIRCUITO PARA VERIFICAR FUNCIONAMIENTO

(+)

-

+

(+)

12 V

(-)

(-)

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO EJEMPLO: RELÉS

En el camión 960E

En el plano del camión 960E

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO El alternador es un generador que trabaja bajo el principio de inducción magnética.

Alternador Niehoff 24V / 240 Amps

Camión 960E

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO SOLENOIDE

En el plano del camión 960E

Solenoide en el motor de arranque

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO SOLENOIDE DE CONTROL DE LA PALA

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO SOLENOIDE DE CONTROL DE FRENOS CAMION 930E

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO EJEMPLO: CPR Camión 930E

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO Ejemplo: relés • En el plano de la pala PC 5500

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO RELÉS APLICADOS EN CIRCUITOS DE 24VOLTS DE EQUIPOS DE APOYO.


Cargador WA1200

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO RELÉS APLICADOS EN CIRCUITOS DE 24VOLTS DE EQUIPOS DE APOYO D475.

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO RELÉS APLICADOS EN CIRCUITOS DE 24VOLTS DE EQUIPOS DE APOYO. D475

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO RELÉS APLICADOS EN CIRCUITOS DE 24VOLTS DE EQUIPOS DE APOYO. WA1200

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO CONTACTOR GF RP

Camión 930E

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO CONTACTOR GF RP Sistema Invertex camión 930E4

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO CONTACTOR CERRADO EN PROPULSION CAMION 830 DC

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO CONTACTOR DC CAMION 830E INSPECCIÓN

• Contactor en buen estado. • Tips debidamente alineados

Utilice el instrumento en escala para medición de resistencia

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO CONTACTOR ABIERTO EN RETARDO CAMION 830 E MT DC


CONTACTORES DE RETARDO CAMION 930 AC


CAJA DE CONTACTORES CAMION 930E4 MT AC

ELECTRICIDAD APLICADA MAGNETISMO Y ELECTROMAGNETISMO CAJA DE CONTACTORES CAMION 930E4 MT AC

FUSIBLES Y DISYUNTORES

ELECTRICIDAD APLICADA FUSIBLES Y DISYUNTORES • Las protecciones eléctricas tienen la finalidad de proteger los circuitos ante condiciones anómalas de funcionamiento. Entre ellas están corrientes de cortocircuito y sobre corrientes.

ELECTRICIDAD APLICADA FUSIBLES Y DISYUNTORES • El fusible es un elemento detector de corriente de acción rápida, diseñado para interrumpir por sobrecarga o cortocircuito, cuando la corriente supera el valor indicado. Debe ser repuesto por otro de igual valor. • El disyuntor o mas formalmente llamado interruptor termo magnético es un elemento de accionamiento MANUAL o AUTOMÁTICA, operan por sobrecarga (Térmico) o por cortocircuito (Instantánea).

Símbolo disyuntor

ELECTRICIDAD APLICADA FUSIBLES Y DISYUNTORES •

Los disyuntores tienes 2 funciones de desconexión: por sobrecarga o por cortocircuito. •

Desconexión por sobrecarga: está compuesto por un bimetal calibrado por el que circula la corriente que alimenta la carga. Cuando ésta es superior a la intensidad para la que esta construido el aparato, se calienta, se va dilatando y provoca que el bimetal se arquee, con lo que se consigue que el interruptor se abra automáticamente.

•

Desconexión por cortocircuito: lo forma una bobina, un núcleo y una parte móvil. La intensidad que alimenta la carga atraviesa dicha bobina, y en el caso de que ésta sea muy superior a la intensidad nominal del aparato se crea un campo magnético que es capaz de arrastrar a la parte móvil y provocar la apertura del circuito de forma casi instantánea. Detecta las fallas por cortocircuito que pueda haber en el circuito aguas abajo.

ELECTRICIDAD APLICADA FUSIBLES Y DISYUNTORES

ELECTRICIDAD APLICADA FUSIBLES Y DISYUNTORES DISYUNTORES APLICADOS EN TABLEROS X2 EN PALAS

FIN DE LA PRESENTACIÓN

Electricidad Aplicada

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