Circuito de control para un sistema de acondicionamiento de aire por agua fría. El compresor es centrífugo y está impulsado por un motor trifásico de jaula de 500 CV. La presión es controlada antes de la entrada del agua al condensador provista por una bomba de agua. El agua fría es bombeada hasta el cambiador de calor por otra bomba. Se desea un control de protección que pare el compresor siempre que deje de circular el agua fría o el agua del condensador. El arrancador para el compresor es del tipo autotransformador reductor, con tiempo fijo de arranque. Este tiempo fijo de arranque se obtiene mediante la incorporación de un relé temporizado al cierre en el arrancador.
En la primera fase del proyecto del sistema se establece el caudal de aire frío y su detección por medio de un interruptor de caudal situado en la tubería. El interruptor de caudal (CWF) está situado generalmente en la tubería de retorno del agua para que la circulación se complete en el sistema. En el esquema de la
figura 6-14a puede verse la disposición de los pulsadores de ARRANQUE y
PARADA del sistema y puesta en marcha de la bomba de agua fría.
Cuando es detectado el caudal de agua fría por el interruptor de caudal, la bomba de aceite del compresor se pone en marcha estableciendo la presión correcta (fig. 6-14b). En cuanto el interruptor de la presión de aceite detecta la presión suficiente, arranca la bomba de agua del condensador (fig. 6-14c) necesaria para la refrigeración del compresor y evitar que la presión de entrada alcance un valor peligroso.
El funcionamiento del compresor depende del caudal de agua fría, presión de aceite y caudal en el condensador y está dispuesto para arrancar a tensión reducida si el manómetro de baja indica una presión menor del 10 % . Existen diferentes interruptores de presión. En el esquema está representado por el contacto L normalmente cerrado, cosa que ocurre cuando la presión es del 10 % o menor. Cuando el contacto L está abierto no permite que el compresor arranque.
La figura 6-14d es el circuito del contactor de un arrancador a tensión reducida cuya bobina es RV. Recuérdese que RV es un contactor con mecanismo de enganche, por lo que la bobina sólo debe ser excitada brevemente.
La bobina de disparo RV del contactor debe ser excitada siempre que se produzca una sobrecarga durante el arranque y cuando el contactor de funcionamiento es activado por el relé de acción diferida (TD1). La bobina de disparo sólo debe ser excitada momentáneamente; por consiguiente, un contacto
RV debe eliminar de la línea a la bobina.
El circuito de la bobina de disparo debe ser mantenido abierto cuando esté cerrado el contactor de funcionamiento; por tanto, el contacto RV normalmente abierto (N.A.) está conectado en serie con este circuito.
Cuando el relé temporizado de arranque a tensión reducida TD1 se desexcita, cierra su contacto y dispara al contactor RV, excitando brevemente a la bobina de cierre del contactor de funcionamiento (RC). Este contactor permanecerá cerrado debido a su mecanismo de enganche (fig. 6-14 e).
El control de protección del compresor durante el funcionamiento debe estar en paralelo con los contactos normalmente abiertos en este circuito de la bobina de disparo. El interruptor de caudal de agua fría y el interruptor de presión de
aceite (OPS) pararán a la bomba de agua del condensador. Los interruptores de caudal del agua del condensador (Cond. F) en el circuito de arranque no pararán al compresor cuando están abiertos; por tanto, en este interruptor es necesario que haya un juego de contactos conectados al circuito de disparo del contactor de funcionamiento a fines de protección. Estos contactos deben estar normalmente cerrados cuando no hay caudal, por lo que se abrirán cuando se establezca éste. E1 contacto normalmente abierto RC del contactor de funcionamiento impide que sea excitada la bobina de disparo cuando el contactor de funcionamiento está cerrado.
Todo lo que falta ahora en este circuito es excitar el dispositivo control baja presión L después de un corto retardo de tiempo para que el compresor pueda alcanzar su velocidad de régimen. Entonces el termostato puede controlar la carga del compresor (fig. 6-14f).
Resumen
El proyecto de los circuitos que hemos seleccionado hasta aquí tiene por objeto presentar un método de desarrollo o proyecto de los circuitos de control. Aunque con los que aquí proyectamos no se agota ni mucho menos el número de circuitos que realmente se puede encontrar en la práctica, servirán de base pare adquirir los conocimientos necesarios en el proyecto de los circuitos de control.
E1 proyecto se debe desarrollar función por función, añadiendo únicamente los componentes necesarios pare realizar en cada caso la que se desea. Después se analiza el circuito pare comprobar que no se estorba una operación anterior y que realmente realiza la función propuesta, antes de proseguir con las ulteriores adiciones en el circuito. Si se siguen estas reglas sencillas, no se encontrarán dificultades para el proyecto de un circuito que realice cualquier función que se desee. El mayor peligro en el proyecto de los circuitos de control es tratar de diseñar un circuito completo de una vez. Por consiguiente no hay que olvidar que el proyecto paso a paso implica la pérdida de menos horas para tratar de hallar la causa de que un circuito no funcione debidamente después de haber sido alambrado.
Es muy recomendable que el estudiante practique el proyecto de circuitos de varios tipos y los verifique para comprobar que realmente funcionarán cuando se realicen prácticamente. Si el lector dispone de un equipo de componentes de control, en esta fase del estudio deberá proyectar circuitos de diversos tipos, realizarlos prácticamente y probarlos para asegurarse de que funcionan. Si el circuito no funciona como se esperaba, se le analizará y localizará el defecto para determinar la causa de que no funcione. Si este complemento del estudio del proyecto de circuito es posible, el estudiante tendrá una gran ventaja sobre los otros que no han hecho esta práctica cuando se trata de aplicar estos principios a los circuitos reales. Los circuitos implicados en el proyecto del control en cuestión han sido establecidos claramente en esta sección del libro, y todo lo necesario para perfeccionar esta técnica hasta un grado satisfactorio es que el estudiante practique. Sus propios deseos y su grado de aprovechamiento
determinarán el tiempo adicional que debe invertir para practicar el proyecto de los circuitos de control.
Preguntas de repaso
Proyectar circuitos para to siguiente:
1. Un motor controlado por una caja o panel de pulsadores ARRANQUE-
PARADA.
2. Añadir al circuito anterior un segundo pulsador para arrancar el motor desde otro sitio.
3. Añadir al circuito anterior un interruptor de límite o de fin de carrera para parar el motor.
4. Un motor controlado por un conjunto de pulsadores. Cuando este motor se para, arranca a un segundo motor que funciona hasta que es parado apretando un pulsador PARADA.
5. Revisar el circuito de la pregunta 4, de modo que el segundo motor funcione sólo durante dos minutos y luego se para automáticamente. 6. Tres motores conectados de modo que Sean todos ellos puestos en
marcha por un pulsador ARRANQUE e interconectados de modo que si alguno de ellos no arranca por alguna causa, o se pare, se paren también los otros. El pulsador PARADA para a todos los motores.
7. Dos bombas se ponen en marcha y se paran al mismo tiempo mediante un interruptor de presión. Conectar un interruptor manual de forma que las bombas funcionen alternadamente.
8. Añadir al circuito de la pregunta 7 un segundo interruptor de presión para arrancar la bomba que está parada si la presión continúa bajando. 9. Reemplazar el interruptor manual del circuito de la pregunta 8 con un
relé de dos posiciones pare alternar automáticamente las bombas ceda vez que se las pone en marcha.
10. Reemplazar el relé de dos posiciones del circuito de la pregunta 9 por un relé programador pare alternar el funcionamiento de las bombas cada 24 horas.
11. Cuatro motores que arrancan en orden o secuencia ascendente. Proveer un retardo de tiempo de 20 segundos entre los arranques de cada motor. 12. Cuatro motores que arrancan en secuencia selectiva.
13. Un motor de tres velocidades con arranque de secuencia selectiva. Proveer el control para que pueda ser reducida la velocidad sin accionar previamente el pulsador PARADA. (OBSERVACIÓN: esto es similar al frenado por inversión de marcha.)
14. Hay cuatro motores de ventiladores extractores en un edificio. Cada ventilador está equipado con un termostato. Si cualquiera de los termostatos, de contactos normalmente cerrados, se abre por efecto de una alta temperatura, se pararán todos los ventiladores.
Una vez dominada la técnica del proyecto de los circuitos de control, pasaremos a analizar circuitos ya proyectados por otros. La primera fase en el análisis de un circuito es determinar qué operaciones realiza la máquina o equipo propulsado por el motor, a fin de poder comprender fácilmente cuáles son las funciones del circuito. Para analizar cualquier circuito dado, deberá representarse en esquema explicativo o en línea, a no ser que ya se disponga de él. Como antes dijimos, si el esquema está correctamente hecho, la secuencia de las operaciones de control comenzará en la parte superior izquierda del dibujo y continuará siguiendo la primera recta horizontal, y luego cada una de las sucesivas hacia abajo. Sin embargo, no todos los esquemas están dibujados en este orden, por lo que no hay que esperar que esto sea siempre aplicable.