Conceptos Esenciales de Electricidad, Máquinas y Automatización

Introducción a la Electricidad y Magnetismo

Conceptos Fundamentales

Carga Eléctrica

La carga eléctrica es una propiedad de los protones y neutrones, se mide en culombios.

Corriente Eléctrica

La corriente eléctrica es el movimiento de cargas eléctricas a través de un material conductor.

Generador Eléctrico

Un generador eléctrico es un dispositivo que crea y mantiene la tensión necesaria.

Circuito Eléctrico

Un circuito eléctrico es un generador y varios elementos conectados entre sí.

Leyes y Fórmulas Básicas

Ley de Ohm

Ohm: V = I · R.

Energía Eléctrica

Energía: E = V · I · t

Potencia Eléctrica

Potencia: P = E / t

Fenómenos Electromagnéticos

Inducción Electromagnética

La inducción electromagnética es el movimiento relativo del imán con respecto al conductor. La corriente eléctrica que genera se llama corriente inducida y es una corriente alterna.

Bobina

Una bobina es un hilo de alambre enrollado por el que circula la corriente eléctrica, por lo que se genera un campo magnético.

Electroimán

Un electroimán es un imán temporal formado por una bobina en cuyo interior se coloca un núcleo de un material ferromagnético.

Máquinas Eléctricas Rotativas

Componentes de un Alternador

• Bobina
• Delgas
• Escobillas
• Un imán

Componentes de una Dinamo

• Bobina
• Colector
• Escobillas
• Un imán

Motor Eléctrico

Un motor eléctrico transforma la energía eléctrica en energía mecánica.

Componentes del Motor Eléctrico

• Estátor: Parte fija del motor.
• Rotor: Parte que gira.
• Inductor: Crea el campo magnético.
• Inducido: Una o varias bobinas de cable.
• Colector: Lleva la corriente a las bobinas.
• Escobillas: Llevan la corriente al colector.

Turbina

Una turbina consta de un conjunto de palas unidas a un eje, sobre las que hace presión un fluido (agua, aire, gas o vapor) obligándolas a girar.

Cogeneración

La cogeneración es un procedimiento en el que se obtiene simultáneamente energía eléctrica y térmica útil.

Transformadores

Los transformadores son aparatos que se emplean para aumentar o reducir el voltaje en un circuito eléctrico de corriente alterna.

Fundamentos de Maquinaria y Automatización

Componentes de una Máquina

• Estructura: Conjunto de elementos que protegen.
• Motor: Transforma la energía.
• Mecanismos: Elementos que transmiten y transforman las fuerzas y los movimientos.
• Circuitos: Componentes que transportan materia o energía a otro lugar de la máquina.
• Actuadores: Transforman el movimiento en trabajo.
• Dispositivo de mando, regulación y control.

Automatismos y Control

Automatismos

Los automatismos son elementos que funcionan sin la necesidad de intervención humana.

Sistema de Control

Un sistema de control regula el funcionamiento de los automatismos.

Un sistema de control regula y controla la maquinaria.

Tipos de Máquinas

Las máquinas se clasifican:

• Según el tipo de tecnologías que intervienen en su fabricación.
• Según su complejidad.
• Según su nivel de automatización.

Se clasifican en:

• Máquina sin automatismos.
• Máquina con automatismos.
• Máquina de ciclo fijo.
• Máquina programable.
• Máquina inteligente.

Circuitos de Control

Los circuitos de control son dispositivos donde se introduce una información y se obtiene una respuesta. Son de dos tipos:

• Circuitos de mando.
• Circuitos de regulación.

Interruptores Automáticos

• De movimiento.
• De presión.
• Magnéticos.
• Ópticos.

Relé

Un relé está formado por:

• Electroimán: Puede ser activado por una corriente de bajo voltaje.
• Interruptor: Controlado por el electroimán.
• Circuito de control.
• Circuito a controlar.

Programador

Un programador es un dispositivo que controla el orden y el tiempo de funcionamiento.

Tipos de Programadores

• Programadores mecánicos.
• Programadores electromecánicos:
  • Programador de tarjeta.
  • Programador de levas.
  • Programador de bote.
  • Programador de disco.

Electrónica y Robótica

Chip

Un chip es un circuito formado por miles de componentes electrónicos diminutos.

Microprocesador

Un microprocesador es un chip que se puede programar.

Robot

Un robot es una máquina programable capaz de realizar distintas operaciones o trabajos en sustitución de las personas.

Componentes de un Robot Industrial

• Brazo mecánico.
• Herramienta.
• Unidad de control.
• Actuadores.
• Sensores.