INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN ELÉCTRICA

LOS INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN ELÉCTRICA NOS SIRVEN PARA MEDIR PARÁMETROS ELÉCTRICOS TALES COMO; VOLTAJE, CORRIENTE, POTENCIA, FRECUENCIA, RESISTENCIA ELÉCTRICA, ETC. ESTO CON EL FIN DE DAR EL MANTENIMIENTO CORRECTO A LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS RESIDENCIALES, COMERCIALES O INDUSTRIALES



INSTRUMENTOS ANALÓGICOS.- Son aquellos instrumentos que tienen una caratula y una aguja para indicar su lectura.



INSTRUMENTOS DIGITALES.- Son aquellos instrumentos que tienen un displey con dígitos para tomar la lectura sin cometer error de paralaje o interpolación.







VOLTÍMETRO: Es un instrumento de medición comúnmente utilizado para medir diferencia de potencial mejor conocido como voltaje, entre dos conductores se conecta en paralelo con el circuito o la carga.









AMPERÍMETRO: Es un instrumento de medición utilizado para medir corriente eléctrica o amperaje en una carga se conecta en serie con el circuito

.....si se usa voltiamperimetro de gancho solo se introduce un cable en sus tenazas y se cierra para medir y sin conectar cables.









ÓHMETRO: Instrumento de medición utilizado para medir la resistencia eléctrica de un circuito o carga


NOTA: se conecta al circuito siempre desenergizado a los extremos del circuito.








MULTÍMETRO : Instrumento de medición utilizado comúnmente para medir voltaje, resistencia y corriente de ca o de cd .

 
Para conectar es importante seleccionar la función y la escala correctamente y poner las puntas en el lugar indicado antes de medir


 REGLAS PARA LA CONEXIÓN DE INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN:
1.- Conectar el instrumento en la escala más alta.
2.- Conectar el instrumento en la conexión correcta según el tipo de instrumento y de la magnitud a medir.
3.- Cuando el instrumento es de CD considerar la polaridad del instrumento sobre todo en los analógicos.
4.- Seleccionar el rango y escala adecuada.
5.-Si el instrumento se selecciona en ohmetro se debe probar con circuito desenergizado.

ARRANQUE A TENSION REDUCIDA.

Este control,  tiene varios métodos de arranque a tensión reducida como es el caso de arranque por resistencias primarias en los motores de rotor devanado, arranque devanado bipartido en los motores Jaula de Ardilla 9 puntas, arranque estrella delta en los motores de 6 puntas J.A.  arranque por autotransformador en los motores de 3 puntas J.A pero estos últimamente han sido substituidos por el arranque suave y programado por los variadores de frecuencia Altivar que además son sencillos de conectar y los PLCs haciendo de esta tarea un trabajo más simple y eficiente porque en su mayoría se persigue un par suave en las grandes máquinas. El arranque de motores de gran capacidad y las oleadas de tensión que tienden a la baja en el periodo de arranque produce momentáneamente, caídas de tensión perjudiciales para los procesos de fabricación en los equipos eléctricos y electrónicos que ahí intervienen. La NOM001 establece que haya arranque a tensión reducida a partir de los 10 HP en adelante para motores de gran capacidad.

El arranque por medio de resistencias secundarias es de los más obsoletos que todos los demás, ya no se usa porque la mayoría de motores en el mercado ya no son de rotor devanado por la alta demanda del motor trifásico jaula de ardilla.

 Arranque ATR por medio de resistencias primarias se utiliza con motores trifásicos de 3 puntas, se conecta en serie un grupo de resistencias a la hora de la arranque para limitar su corriente de arranque.

Arranque ATR por el método devanado bipartido, se aprovecha a los motores trifásicos J.A de 9 puntas para arrancarlos con un par suave pero tienen la limitante por que el arranque es en solo 2 pasos primero entra el 50% del motor y 5 segundos después entra el otro 50%. Esto quiere decir que en el primer paso entra la mitad del devanado con una estrella y segundos después entra a trabajar la otra mitad del motor con la 2ª. Estrella, por lo que el motor quedará durante la marcha en doble estrella limitando así la corriente de arranque durante el periodo de arranque pero a la vez trabaja permanentemente con el 100% de su devanado.

El arranque ATR estrella delta, tiene dos modalidades el de transición cerrada y el de transición abierta. En la transición cerrada se hace en el cambio de conexión del motor sin desconectarlo ningún momento de la red utilizando un grupo de resistencias para mantener cerrado el circuito a la hora de la interconexión, sin embargo ha sido más usual el de transición abierta a pesar de que la transición abierta hace 2 oleadas de corriente por que se cierra el circuito dos veces y también el arranque tiene la limitante de solo 2 fases como el anterior al arranque en estrella provoca una caída de tensión de proporción a la raíz cuadrada de 3 esto es:

E/1.732 o sea que si el motor es a 220 Volts,  a la hora del arranque sus devanados reciben 127 volts pero en la marcha abre un contactor y cierra otro temporizados para desconectar la estrella y conectarlo en delta, durante esta conexión estará operando cada fase constantemente a 220 Volts, el torque de arranque es suave para evitar daños a la maquinaria accionada, ahora si tenemos un arranque a tensión reducida, mientras que los métodos anteriores son arranque con corriente limitada.

 

Arranque ATR por método autotransformador, es uno de los mejores métodos de arranque para cargas que no requieren de un par suave por hacerse en tres pasos y dar mayor par por KVA consumidos lo que lo hace no tan obsoleto como los demás métodos de ATR en un autotransformador se arranca con un porcentaje de la tensión nominal de la fuente que sale de las derivaciones de los reactores y un poco después se alimenta a su voltaje nominal, la conexión de los motores con un autotransformador de dos reactores en delta abierto produce una descompensación en el consumo de corriente en las tres fases de alimentación y una disminución del 10% del par de arranque por lo que es recomendable el uso de autotransformadores de tres reactores conectados en estrella.

Este método de arranque también tiene tensión reducida a la hora del arranque  siendo de los primeros en aplicacion, junto con el método estrella delta.

CONTROL DE MOTORES

Esta área es una de las más importantes dentro de las instalaciones eléctricas industriales por ser el alma de la producción en cualquier planta después del alumbrado.

Es de vital importancia tener dominio de la simbología a emplear en el área para facilitar la comprensión de los circuitos tratados y sobretodo adoptar una simbología estandarizada.

Se tienen los diagramas de fuerza y control por separado para representar a un solo diagrama eléctrico del gobierno de una maquina sopladora, inyectora, troqueladora, agitadora, etc. y que se puede fusionar en uno solo llamado diagrama de alambrado.

Control manual.- es aquel donde interviene la mano del hombre para realizar cada una de las operaciones del motor. Por medios magnéticos se le conoce como control tres alambres y tiene protección contra bajo voltaje, contra ausencia de voltaje y contra alto voltaje.

Control automático.- es aquel  donde interviene la mano del hombre solo para dar la señal de inicio, posteriormente el motor se gobernará por si solo, Claro refiriéndose a un dispositivo de control automático basado en la presencia de una variable, tales como: presión, tiempo, temperatura, nivel, flujo, límite, etc. a este tipo de control se le conoce como control dos alambres por que al extremo del contacto automático solo se tienen dos alambres que se conectan entre el dispositivo a controlar y el dispositivo piloto automático, ya sea que gobiernen directamente al motor, o indirectamente primero a un arrancador  y este a su ves a un motor eléctrico J. A.

 

Las protecciones también se deben de incluir para los motores y si es por separado mejor aun para cada circuito derivado.  Se puede proteger contra corto circuito desde el 150 al 300 % de la Intensidad a plena carga (Ipc) dependiendo de los KVA de arranque de dicho motor ya sea monofásico o trifásico garantizando no fundir los fusibles durante el periodo de arranque.

 Ejemplo: a un motor que se protege con interruptor de cuchillas con tres polos al 300% por que así lo establece sus KVA de acuerdo a la tabla NEMA para ese rubro y su corriente de placa es de 45 ampers, se tiene que multiplicar la corriente nominal (Ipc) de 45 a por 300 entre 100 o aplicar la siguiente formula:

Fus = Ipc x 300/100 que una vez simplificada quedaría de la siguiente manera:

Fus = Ipc x 3 = aplicada al motor

Fus = 45 A x 3 = 135A

Dudas sobre el proceso o tabla nema preguntale a tu instructor. 

En conclusión se tiene que utilizar un interruptor de cuchillas 3 x 150 A. para garantizar la protección contra corto circuito al motor del ejemplo citado.

La protección contra sobrecarga es aún más elemental, porque podríamos estar accionando una maquinaria con un motor más pequeño de lo que requiere el sistema y por consiguiente este se estaría forzando, y en virtud de que todo motor trata de mantener su velocidad asíncrona se absorbe mas corriente del circuito de la que es la Ipc del motor, esto hace que se caliente el devanado y con el tiempo se deteriore y se queme dicho motor. Lo cual se puede evitar protegiendo contra sobrecarga al motor eléctrico desde 115% de la Ipc hasta 140% de la siguiente manera: 115% si se considera insuficiente 125% para motores con Factor de servicio de 1, pero en casos críticos (elementos térmicos no ajustables) podría incrementarse pero nunca sobrepasar el 140% de acuerdo a ROIE y la NOM001 sede 2005.

Si continuamos con el ejemplo anterior el motor trifásico, consume en su corriente de placa o Ipc 45 Ampers su factor de servicio es 1 y el 115% es insuficiente, se debe utilizar 125% para el cálculo de los reles térmicos del motor. El proceso seria multiplicar la Ipc del motor por 125 después dividirlo entre 100 o sea.

Eter = Ipc x 125/100 y simplificando la formula obtendremos lo siguiente:

Eter = Ipc x 1.25  = 45 A x 1.25 = 56.25 A

En este caso los elementos térmicos o reles son ajustables por lo que el valor no sube al inmediato superior como se hacía antiguamente con Elementos térmicos no ajustables, solo se mueve el ajuste lo mas próximo a 56.25 A. y se considera protegido el motor contra sobrecarga durante su ciclo de trabajo.

Los cables de alimentación del circuito si no hay una distancia mayor a los 20 metros del CCM no se considera caída de tensión y se calcularan solo por corriente utilizando la tabla A-310-1 de la NOM 001.

Si seguimos con el mismo caso los conductores para el motor 3 ᴓ de In o Ipc de 45 A se multiplica su corriente por 1.25 asi:

Cal = Ipc x 1.25 = 45 A 1.25 = 56.25  conductor a 75 °C según tabla A 310-1 el conductor cal 6 THHW soporta 58 ampers, por lo cual ese conductor es el adecuado.

Cables por caida de tension solo cuando la distancia es mayor a 20 metros:

Los cables por caída de tensión a más de 20 metros se deben de calcular por formula según el tipo de circuito trifásico 4 hilos y trifásico 3 hilos para el ultimo que es el más usual la fórmula es la siguiente

S= 2 L I (Γ3)

      E   e%

Donde S= sección en mm2

L= Longitud en metros

I = Intensidad del circuito

Γ3 = Raíz cuadrada de 3

E = voltaje entre fases

e% = porcentaje de caída de tensión permisible para motores max 3 %

S = 2 x 60 x 45  x 1.732      9352.8   14.17mm2        cal 4

        220  x 3                         660

Los conductores para este motor con 60 metros del CCM deben ser calibre 4 por tener mas de 14.17 mm2, para que no tenga caída de tensión.