APLICACION DE LOS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS

A continuacion presentamos un proyecto practico, el cual emos llamado compresor casero:

Introducción

Un sistema neumático es aquel que aprovecha la presión y volumen del aire comprimido generado por un compresor de aire y lo transforma por medio de actuadores (cilindros y motores) en movimientos rectilíneos y de giro, que se usan para automatizar maquinaria en casi todas las industrias.El aire comprimido es de suma importancia dentro de los procesos industriales los cuales pueden ir desde en las industrias alimenticias, de la madera, textiles
y del cuero. El trasporte del aire comprimido se realiza mediante tuberías las cuales distribuirán el aire al destino final y con un propósito definido.

La aplicación del aire comprimido dentro de la industria es de suma importancia, ya que nos permite realizar tareas de forma simple y mucho más rápidas, con la ventaja de que el aire está disponible para su compresión, es abundantes, fácil de almacenar y distribuir y es insensible a las temperaturas.

Es por ello que se presenta este trabajo, aprovechando las cualidades del aire y elementos reciclados los cuales nos permitan construir un compresor, eficiente y a bajo costo.

COMPRESOR CASERO

El proyecto a realizar se enfoca a la elaboración de un compresor, el cual sea simple de realizar, que nos permita un abastecimiento de aire comprimido con una presión aceptable y que esta nos permita realizar tareas simples de uso domestico.
La elaboración de este tipo de compresor resulta muy económica ya que se emplean elementos o piezas recicladas logrando así su fácil implementación. Normalmente un compresor se constituye por partes un poco complejas y de costo elevado ya que son exclusivas para compresores, es por ello que la justificación de este proyecto se basa en el bajo costo del mismo.
Las tareas principales del compresor son limitadas pero eficientes ya que se puede emplear en lo siguiente:
Ø Inflador de neumáticos de todo tipo
Ø Pintado a base de pistola de baja presión
A pesar de sus muy pocas aplicaciones suele ser de gran ayuda, ya que los compresores de uso domestico (especializados) suelen realizar las mismas tareas, pero con la diferencia de que el costo de adquisición suele ser mucho más elevado.
El objetivo de este proyecto es minimizar los costos en la adquisición o elaboración de un compresor, manteniendo un nivel de eficiencia alto para tareas básicas del hogar.

ELABORACION

La elaboración de este compresor se desarrollara mediante materiales económicos y fáciles de conseguir, algunos podrán ser reutilizados de algún otro tipo de sistema que haya sufrido averías y que parte de ellos aun funcionen correctamente.
A continuación se enlistan los materiales que nos permitirán el desarrollo el compresor:

MATERIALES

Motor de refrigerador: es el que succionara el aire de la atmosfera para poder almacenarlo

Deposito del aire: el tanque podrá ser de algún tipo de desecho el tamaño dependerá del gusto del usuario

Manómetro: es el que medirá la presión dentro del depósito de aire

Tubería de cobre: permitirá la conducción del aire al depósito del mismo.

Coples y “T” de cobre: permitirá realizar las conexiones necesarias del manómetro y la llave de paso

Soleras y tuercas: permitirán la correcta sujeción del motor sobre el depósito o a la base asignada por usuario

Llave de paso: permitirá la manipulación del aire cuando sea necesaria y el flujo de la misma.

ENSAMBLE

Se verificara que el motor sirva correctamente, eso se confirmara al conectar el motor a la corriente eléctrica y este hará el ruido común de un refrigerador, no es necesario adaptar un circuito eléctrico ya que el motor cuenta con su propio circuito de toma corriente. Posteriormente se tapara una de las tres conexiones que posee el motor, así que solo quedara la que succiona el aire y otra que conducirá el aire hacia el interior del depósito, es fácil determinar cuál es la que succiona el aire simplemente colocando el dedo en la boquilla el cual será succionado.

Soldar soportes para la base del motor, en este caso se utilizaron soleras y tornillos para sujetarla al contenedor como se muestra en la imagen siguiente.

Soldar o atornillar las conexiones necesarias para el correcto funcionamiento del compresor, en este caso se soldara la tubería de cobre, el conector entre el motor y el depósito y finalmente la conexión “T” para el manómetro y la llave de paso.

La conexión de todos estos elementos debe realizarse con mucha precisión ya que al no realizarlo correctamente podría haber pérdidas de presión por elementos mal colocados., cabe mencionar que el manómetro dependerá de la capacidad que el usuario desee.

Finalmente el compresor casero quedara de la siguiente manera, es necesario recalcar que el diseño dependerá del nivel de inversión, las dimensiones que se pretendan obtener e incluso de los materiales disponibles.

El tipo de conexiones dependerá del la disponibilidad económica de cada usuario ya que las conexiones de cobre podrían ser sustituidas por mangueras de caucho, incluso la sujeción de todos los dispositivos podrían ser solo a base de atornillado lo cual reduciría el costo aun mas.

CONCLUSIONES

A pesar de la complejidad de los sistemas neumáticos, y en ocasiones el costo que implica implementar uno de ellos, gracias a este proyecto se pudo determinar que no es necesario invertir una gran cantidad de dinero para poder obtener un sistema neumático, ya que en la elaboración de un compresor casero la inversión se rebaja hasta un 50%, incluso menos si se contara con la mayoría de los materiales necesarios.

Este proyecto no se puede comparar con un sistema neumático especializado es decir, no se podría aplicar dentro las industrias, pero si podría realizar actividades domesticas de una manera sencilla y económica.

Dentro de la realización también se pudo observar la disponibilidad de materiales, los cuales de no ser aplicados en este proyecto simplemente se convertirían en chatarra, como es el caso del motor del refrigerador o el contenedor, esto también ayudaría al entorno en general con la ventaja de evitar el daño ambiental.

Compresor Casero

MOTORES

MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA

Se diseñan dos tipos básicos de motores para funcionar con corriente alterna polifásica: los motores síncronos y los motores de inducción. El motor síncrono es en esencia un alternador trifásico que funciona a la inversa. Los imanes del campo se montan sobre un rotor y se excitan mediante corriente continua, y las bobinas de la armadura están divididas en tres partes y alimentadas con corriente alterna trifásica. La variación de las tres ondas de corriente en la armadura provoca una reacción magnética variable con los polos de los imanes del campo, y hace que el campo gire a una velocidad constante, que se determina por la frecuencia de la corriente en la línea de potencia de corriente alterna.

Los motores síncronos pueden funcionar con una fuente de potencia monofásica mediante la inclusión de los elementos de circuito adecuados para conseguir un campo magnético rotatorio.

Motor de corriente continua

El motor de corriente continua es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, principalmente mediante el movimiento rotatorio.

Una máquina de corriente continua se compone principalmente de dos partes, un estator que da soporte mecánico al aparato y tiene un hueco en el centro generalmente de forma cilíndrica y el rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, al que llega la corriente mediante dos escobillas.

MOTORES UNIVERSALES

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS MOTORES UNIVERSALES
Entre las ventajas de estos motores deben contarse éstas:
Que pueden construirse para cualquier velocidad de giro y resulta fácil conseguir grandes velocidades, cosa que no puede conseguirse con otros motores de c.a. Funcionan indistintamente con c.c. y/o con c.a.
Poseen un elevado par de arranque.
La velocidad se adapta a la carga.
Para regular la velocidad de giro basta con conectar un reóstato en serie con el inducido.

Las desventajas de estos motores son:

Que contienen elementos delicados que requieren una revisión periódica; es preciso entonces comprobar el desgaste del colector, de las escobillas, el envejecimiento de los muelles que las oprimen contra las delgas del colector, etc.
El contacto deslizante entre colector y escobillas produce chispas que pueden perturbar el funcionamiento de los receptores de radio y de televisión que se encuentran en zona próxima al motor.
Por causa de la gran velocidad de giro, estos motores son algo ruidosos.
Su inducido es de difícil reparación, casi siempre resulta más ventajoso sustituirlo por otro nuevo.

EJERCICIOS SOBRE MOTORES

1.- Se tiene un motor que es alimentado con corriente alterna a 50 HZ y 380 volts y se tiene 6 pares de polo.
Calcular las revoluciones por minuto a als que se mueve el motor.

2.-Cual es la diferencia entre un rendimiento mecanico y un rendimiento y un rendimiento volumetrico.

3.-un estudiante de una universidad dice que un motor puede funcionar con una corriente continua de 110 Volts a una intensidad de 11.6 ampers un factor de potencia de 8.3 si se tiene un rendimiento del 80%¿cual es la potencia del motor?

4.- cual es la potencia de un motor con las siguientes caracteristicas

5.-¿cual es el rendimiento de un motor que trabaja con una potencia de 12CV y un factor de potencia de .84 dumuestra tu respuesta realizando una interpolacion

6.- la instalacion deun montacargas tiene un rendimiento del 80% si el montacargas tiene una masa de 800 kg y sube 8 pisos en un min. Y cada piso tiene una altura de 5mts.
a)¿cual sera la energia que consume cuando sube descargado
b)¿cual sera la potencia de 1500rpm
N=1500RV
n=.80
g=9.81
h=40

PROBLEMAS DE APRENDIZAJE

1.-Una fabrica tiene una carga trifasica de 300 Kva con un fp de 80% en atraso.

a) Dibuje el diagrama de potencia compleja en la fabrica
b) Calcule, en KVAC, el total de la capacidad necesaria para corregir el factor de una potencia al 100%

PARA EL 80%
a) Potencia reactiva = (300 Kva)(tang36.87°)=225 Kva



PARA EL 100%
(300 Kva )(tang 0)=0 Kva

SOLUCION
225 Kva – 0 Kva= 225 Kva


2.-una carga monofasica industrial requiere 300Kva con 70%
a) ¿que tamaño de capacitor, en Kvarc, se requiere para corregir el factor de potencia a 90% a 94%?

Carga monofasica= 300Kva.
Factor de potencia = 70%,90%,94%.

cos-1 (.70)=45.57°

cos-1 (.90)=25.84°

cos-1 (.94)=19.94°

(300 Kva)(tang45.57°)=306°

(300 Kva)(tang25.84°)=145.28°

(300 Kva)(tang19.94°)=108.83°

Para el factor de potencia a 90%

306- 145.28= 160.72

Para el factor de potencia a 94%

306-108.83=197.17

4.-¿porque para las compañias electricas,vale la pena corregir el factor de potencia?¿y para el usuario industrial?

Para evitar que con las caidas de potencia aumenta la corriente demandada para uno
Determinada potencia de carga ademas estas caidas de factor de potencia implicita
Penalizaciones en efectivo;para el usuario industrial esto implica equipos mas grandes
Mas caros y con mayores pedidos.

tipos de corrientes

corriente alterna:
En la corriente alterna, los electrones no se desplazan de un polo a otro, sino que a partir de su posición fija en el cable (centro), oscilan de un lado al otro de su centro, dentro de un mismo entorno o amplitud, a una frecuencia determinada (número de oscilaciones por segundo).
Por tanto, la corriente así generada (contraria al flujo de electrones) no es un flujo en un sentido constante, sino que va cambiando de sentido y por tanto de signo continuamente, con tanta rapidez como la frecuencia de oscilación de los electrones.

corriente continua
La corriente continua se genera a partir de un flujo continuo de electrones siempre en el mismo sentido, el cual es desde el polo negativo de la fuente al polo positivo.

MOTORES ELECTRICOS.

los motores electricos transforman la energia mecanica que sera la que se emplee para generar el funcionamiento de un equipo.

PRINCIPIO: ELECTROMAGNESTISMO:

es la generacion de un campo electrico en donde se encuentra un polo sur y un polo norte. Al incluir energia electrica en una bobina.

CLASIFICACION DE ENERGIA ELECTRICA

esta clasificacion se da de acuerdo a la ley del servicio publico de energia electrica

La ley de servicio público de energía eléctrica es la que dictamina los lineamientos que se deben cumplir para poder gozar del servicio de energía eléctrica, las características de los inmuebles para brindar el servicio, el tipo de suministro y el tipo de sanciones con respecto al incumplimiento de los lineamientos anteriores.

La clasificación de la energía será la siguiente como se especifica en el artículo 3o:

Alta tensión: La tensión de suministro a niveles mayores a 35 kilovolts (kV).

Baja tensión: La tensión de suministro a niveles iguales o menores a un kilovolt (kV).

Media tensión: La tensión de suministro a niveles mayores a un kilovolt (kV), pero menores o iguales a 35 kilovolts (kV)

También nos indica cómo es que se debe de solicitar el servicio, indicando el tipo de tensión se requiere, el tipo de formato adecuado para solicitarlo, y como es que debe responder el suministrador en cuanto a evaluación de obra o solicitud y desarrollo de presupuesto incluyendo materiales y equipos según sea el caso.

El suministrador deberá entregar estos documentos al solicitante dentro de los plazos que a continuación se establecen, contados a partir del día siguiente al de la notificación del aviso a que se refiere el artículo anterior.

Si el suministrador no cumple con el plazo correspondiente quedará obligado a bonificar en energía eléctrica (kWh) al solicitante, una vez que se conecte el servicio, el equivalente al uno por ciento del monto total de la solución técnica más económica por cada semana o fracción que se exceda de dicho plazo. Para el cálculo de la bonificación, la semana no transcurrida totalmente se considerará completa.

En conclusión la ley nos indica los lineamientos que debe seguir el solicitante, para ampararse ante cualquier inconveniente, el tipo de sanción dependiendo de la falta, como actuar situaciones reclamo por el servicio o cuando se amerita un reembolso por parte del suministrador.

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE

1.- En la ..................................... se suministra energía trifásica.
2.-son los transformadores empleados para uso residencial...................................
3.-Las ................................................. son fuentes de energía
4.- Es la técnica donde se divide el núcleo del uranio, para obtener energía nuclear. ..................
5.-Es una forma de obtención de energía donde se compacta núcleos ligeros de hidrogeno....................
6.-Es la unidad de energía que significa reservas de energía en un E.U......................
7.-Indica un conductor grueso.....................................
8.-A los interruptores de alto voltaje se le conocen..................................
9.-Son interruptores de trabajo duro........................................
10.-Los circuitos eléctricos pueden tener ....................................... también llamados dificultades de todos tipos.
11.-El nombre............................................ se refiere al voltaje de conductor a conductor.
12.-Es un interruptor simple.................................................
13.-Es usada para la transformación de la tensión de la energía eléctrica...........................
14.- Es una maquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas.................................................
15.-Los fusibles son pequeños dispositivos que permiten el paso constante de la corriente eléctrica hasta que esta supera el valor máximo permitido............................................
16.- Es un dispositivo para cambiar el curso de un circuito.........................................
17.-El componente principal (y más caro) de una subestación eléctrica es el transformador.................................................
18.- La generación de energía ocasiona el 96% de.................. industrial en México.
19.-Un esquema........................................... es una representación grafica de una instalación eléctrica o de parte de ella

SISTEMAS ELECTRICOS INDUSTRIALES.

el sistema de energia electrica se representa por diagramas llamados " diagrama unifilar", en estos diagramas una sola linea representa los tres o cuatro conductores de un sistema trifasico.

las grandes centrales generan la mayor parte de la energia electrica, la cual es transmitida a subestaciones donde sera usada, de las subestaciones la energia se distribuye a los usuarios.

para usos residencial y comercial reducido los transformadores reducen los voltajes de distribucion al sistema MONOFASICO.
A los usuarios de grandes comercios y plantas industriales se suministra energia trifasica.

FUENTES DE ENERGIA

las fuentes de energia en estas estaciones son grandes plantas industriales.

la recuperacion de energia nuclear teoricamente es posible ya sea mediante FISION, dividiendo el nucleo del uranio, o FUSION, compactando nucleos ligeros como el hidrogeno.

SISTEMAS DE DISTRIBUCION A LAS FABRICAS.

son muy utiles los buses que son un sistema de barras de distribucion con las que se pueden conectar varias cargas.
el termino BUS o barra de distribucion indica un conductor grueso.

INTERRUPTORES Y DISYUNTORES

los interruptores se usan para desconectar equipos, interrumpir corrientes de carga, para propositos de seguridad, para transferir equipos de una fuente a otra.

los interruptores de alto voltaje se llaman disyuntores, ruptores o cortacircuitos.

los fusibles son dispositivos de interrupcion en sistemas de energia

los contactores son interruptores de trabajo duro.

un ejemplo de un interruptor simple son las cuchillas.
se le da el nombre de "480 V trifasico" siempre se refiere al voltaje de conductor a conductor

un relevador es un interruptor ligero operado electricamente que con las condiciones correctas y en el tiempo correcto, conmuta la energia de disparo hacia el disyuntor que debe abrir.