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5.5: Dispositivos de control de circuito

  • Page ID
    152792
    • Camosun College
    • BCCampus (Download for free at http://open.bccampus.ca/find-open-textbooks)
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    Controlar un circuito es una parte esencial del sistema eléctrico. Los dispositivos de control encenderán y apagarán los circuitos y limitarán las condiciones dentro del circuito, incluyendo amperaje y voltaje.

    Los dispositivos de control de circuito incluyen:

    • resistencias
    • interruptores
    • relés
    • solenoides

    Resistencias

    Las resistencias se utilizan en circuitos donde puede que no se requiera un flujo de corriente completo. Un efecto secundario de las resistencias es que producen calor. Hay tres resistencias comunes que se encuentran en la mayoría de los circuitos:

    • fijo
    • escalonado
    • variable

    Resistencias fijas

    Las resistencias fijas (Figura\(\PageIndex{1}\)) restringen el flujo de corriente o voltaje y están conectadas al circuito o integradas directamente en un componente. En algunos casos, esta resistencia es proporcionada por cables. Estos cables especiales se pueden identificar mediante marcas que indican “cable de resistencia, no cortar ni empalmar”.

    Figura\(\PageIndex{1}\): Resistencias fijas (CC BY-NC-SA; BC Industry Training Authority)

    Resistencias escalonadas

    Las resistencias escalonadas o roscadas (Figura\(\PageIndex{2}\)) tienen más de un valor fijo y están conectadas por cableado y un interruptor en el circuito. El sistema de control en un ventilador es un buen ejemplo de un uso para este tipo de resistencias. La corriente fluirá a través de diferentes resistencias y proporcionará diferentes velocidades del motor del ventilador al seleccionar diferentes velocidades del ventilador con el interruptor.

    Figura\(\PageIndex{2}\): Resistencia escalonada (CC BY-NC-SA; BC Industry Training Authority)

    Resistencias variables

    Las resistencias variables (Figura 8) incluyen potenciómetros y reóstatos. Una resistencia variable se llama potenciómetro cuando se usa para controlar voltaje o se llama reóstato cuando se usa para controlar la corriente.

    Un reóstato tiene dos conexiones y un limpiaparabrisas móvil que entra en contacto con un devanado. Si el limpiaparabrisas está cerca de la conexión de alimentación, hay un flujo de corriente alto, y a medida que el limpiaparabrisas se aleja de la conexión de alimentación, la resistencia en el circuito aumenta y la corriente disminuye.

    Un potenciómetro tiene un devanado que está en serie en lugar de ser de extremo abierto. Cada extremo del devanado tiene un terminal para la conexión a un circuito, al igual que el brazo móvil. El brazo móvil proporciona un voltaje de salida que varía de voltaje de fuente completo a voltaje cero a medida que se mueve a lo largo del devanado.

    Figura\(\PageIndex{3}\): Resistencias variables (CC BY-NC-SA; Autoridad de Capacitación de la Industria BC)

    Interruptores

    Los interruptores son el dispositivo de control más común para circuitos eléctricos. Los interruptores operan un circuito abriendo o cerrando el circuito. Los interruptores se operan de forma manual, hidráulica, eléctrica o neumática.

    Los interruptores tienen diferentes números de entradas, llamados polos, y diferentes números de salidas, llamados lanzamientos. El interruptor más común es el interruptor unipolar, de un solo tiro (SPST).

    Un interruptor que puede hacer más de un contacto se llama interruptor unipolar y de doble tiro (SPDT). Un interruptor deslizante, un interruptor basculante y una palanca se muestran en la Figura\(\PageIndex{4}\).

    Figura\(\PageIndex{4}\): Interruptores deslizantes, basculantes y de palanca (CC BY-NC-SA; BC Industry Training Authority)

    Si el mismo control opera más de un interruptor, se llama interruptor de banda. La disposición de las posiciones de contacto fijo (llamadas lanzamientos) y el contacto móvil (el polo), se puede ver en el símbolo esquemático (Figura\(\PageIndex{5}\)). Se llama interruptor de doble polo y doble tiro (DPDT).

    Figura\(\PageIndex{5}\): Interruptor de doble alcance de doble polo (CC BY-NC-SA; Autoridad de Capacitación de la Industria BC)

    Otro tipo de interruptor es el interruptor pulsador. Este tipo de conmutador se puede utilizar en diferentes configuraciones, incluyendo SPST, SPDT y DPDT.

    Un interruptor giratorio, mostrado en la Figura\(\PageIndex{6}\), tiene un solo polo y dos posiciones.

    Figura\(\PageIndex{6}\): Interruptor giratorio (CC BY-NC-SA; Autoridad de Capacitación de la Industria BC)

    Los interruptores de contacto momentáneo (Figura\(\PageIndex{7}\)) requieren que el operador mantenga la presión para mantener el circuito abierto o cerrado, ya que el botón de operación está cargado por resorte y volverá a su posición de reposo cuando se suelte. Una aplicación típica es un interruptor de bocina o una puerta de soplador de seguridad en un horno.

    Figura\(\PageIndex{7}\): Interruptor de contacto momentáneo (CC BY-NC-SA; Autoridad de Capacitación de la Industria BC)

    Interruptores de temperatura, presión y movimiento

    Un interruptor sensible a la temperatura opera según el mismo principio que un interruptor de circuito de ciclo para hacer y romper una conexión eléctrica. Estos interruptores se llaman intermitentes y se pueden utilizar para operar intermitentes o luces de emergencia. En este tipo de interruptor, el calentador se incluye como parte del interruptor.

    Se pueden usar otros interruptores sensibles a la temperatura para activar o desactivar el flujo de corriente para operaciones como ventiladores de refrigeración o descongeladores eléctricos. Detectan la temperatura del motor o del aire exterior y controlan el circuito mediante el uso de una tira bimetálica y contactos (Figura\(\PageIndex{8}\)).

    Figura\(\PageIndex{8}\): Interruptor sensible a la temperatura (CC BY-NC-SA; BC Industry Training Authority)

    Los interruptores sensibles a la presión pueden detectar la presión en un sistema neumático o hidráulico y encender y apagar los dispositivos eléctricos. Estos se utilizan para embragues eléctricos en aire acondicionado, bombas de aire y otros sistemas similares.

    Relés y contactores

    Los relés y contactores son interruptores activados eléctricamente que permiten un pequeño flujo de corriente para controlar un flujo de corriente grande. Cada relé y contactor tiene un circuito de alimentación y un circuito de control. Un interruptor externo energiza el circuito de control. El circuito de control consiste en un núcleo de hierro blando con un devanado de alambre, llamado bobina o solenoide.

    Cuando la corriente fluye a través de la bobina, se crea un campo electromagnético que tira de una armadura hacia abajo para cerrar los contactos en el circuito. Una aplicación típica es un relé de arranque (Figura\(\PageIndex{9}\):) en un automóvil o contactor que arranca un compresor de CA.

    Figura\(\PageIndex{9}\): Relé (CC BY-NC-SA; Autoridad de Capacitación de la Industria BC)

    Solenoides

    Un solenoide (Figura\(\PageIndex{10}\)) es un electroimán con un núcleo móvil que cambia la energía eléctrica en fuerza mecánica. Algunos solenoides pueden activar contactos y actuar como un relé, como en un solenoide de arranque, o pueden conectarse a válvulas para cerrar el flujo de fluidos.

    Figura\(\PageIndex{10}\): Solenoide (CC BY-NC-SA; Autoridad de Capacitación de la Industria BC)

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