sábado, 18 de octubre de 2014

CELDAS SOLARES

Las celdas solares convierten la luz del sol directamente en electricidad. En ellas ocurre el fenómeno fotovoltaico, (foto que significa "luz" y voltaico que significa electricidad que producen las pilas")
Celda solar

Las celdas solares son llamadas también células fotovoltaicas y son uniones PN  “fotodiodos”  sensibles a la luz,  una célula solar de silicio solo genera 0,5 voltios a pleno sol.

La celda nos proporciona poca energía por lo que es necesario hacer arreglos de varias de ellas formando “Paneles Solares”, Para obtener la energía eléctrica útil.


PANEL SOLAR

Para utilizar la energía cuando no tengamos luz del sol, se almacena en baterías, en este sistema es necesario el uso de un controlador de carga.


Sistema de almacenaje de energía

Para emplear esta energía en equipo de 127 voltios de corriente alterna y 60 hz.
Se utiliza un CONVERTIDOR DE ENERGÍA de CC.  a CA. Este convertidor se le asigna el nombre técnico de “INVERSOR”, en el mismo equipo se obtiene la frecuencia por medios electrónicos. 

Sistema de convertidor de Corriente Continua  a Corriente Alterna

La posibilidad del ahorro del red de cables y el bajo mantenimiento han impulsado el uso de las celdas solares en luminarias publicas.
Luminaria publica alimentada con energía solar.

El empleo de la energía solar  en casetas telefónicas e iluminación de calles y avenidas por esta fuente de energía es cada vez mas utilizada. La autopista Durango-Torreón utiliza  ecosistemas con fuentes renovables, es uno de los motivos de que el Centro Méxicano-Francés del Conalep  en Gómez Palacio, Durango. Cuente con la especialidad de Fuentes Alternas de Energía.
Destacándose los jóvenes de la especialidad por su creatividad y entusiasmo.


Alumnos de FAEN (4) y ASDI(1)  participantes en la quinta  Olimpiada de Biología en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Juárez del Estado de Durango.
 Y tal como lo esperábamos sobresalieron, dos obtuvieron medalla. 







martes, 14 de octubre de 2014

Potencia mecánica de un motor eléctrico asíncrono

La potencia mecánica de un motor eléctrico, se obtiene en su eje y es la capacidad que tiene un motor para realizar un trabajo  en cierto tiempo.
Potencia del motor eléctrico

La mayoría de los motores en México  tienen unidades de potencia  en  H.P. (Horse Power = caballos de fuerza en inglés). Se debe a que la mayoría de los motores vienen de los  Estados Unidos de Norteamérica y no al sistema de medición  utilizado en nuestro país.

1HP = 746 watts           1 KiloWatt = 1000 Watts   
    
1 HP = a elevar 74.6  Kg- fuerza (Kilopondio) a la velocidad de 1 metro /segundo.

Los motores se utilizan para infinidad de trabajos, veamos solo 2 ejemplos en los que se aplica la potencia.

1.- Aplicación de la potencia para obtener  fuerza y mover cargas.

Aplicación de la potencia para obtener  fuerza

Si disminuimos la velocidad tendremos mas fuerza esto es muy utilizado en maquinas empleando reductores de velocidad a engranes y en trasmisiones para obtener diferentes velocidades en máquinas herramientas.

2.- Aplicación de la potencia para mover líquidos

Potencia de una moto-bomba de agua



domingo, 12 de octubre de 2014

Velocidad del motor eléctrico asíncrono.

La velocidad del motor eléctrico asíncrono, son  vueltas que da el eje del motor  en un  minuto. Depende principalmente  del número de polos del devanado del estator y la frecuencia. 
Velocidad en el eje del motor


Podemos calcular la  la velocidad del campo magnético, que es  ligeramente superior a la velocidad del eje del rotor.


Velocidad de sincronismo

Con los datos de placa de la velocidad (rpm) y la frecuencia (Hz.) , podemos determinar el número de polos y el deslizamiento.

Un motor fabricado para 50 Hz. Conectado en una red de 60 Hz. Girará a una velocidad 20% mayor.

No se fabrican motores asíncronos para cualquier velocidad, la tabla anterior es la referencia, los técnicos expertos, identifican fácilmente el número de polos.

En la practica si se desean otras velocidades se deberá cambiar la frecuencia.  con un convertidor de frecuencia llamado también variador de velocidad.
Variador de velocidad



sábado, 11 de octubre de 2014

Torque de un motor eléctrico asíncrono

El torque de un motor es un término inglés que corresponde  al  “Momento de fuerza”, dada la cercanía de los Estados Unidos de Norteamérica con México nos es familiar.

El torque es  un esfuerzo de torsión, que involucra la tendencia de una fuerza (F) para hacer girar un objeto alrededor de un eje. 

Torque

La distancia (D) que conecta al eje con el lugar donde se aplica la fuerza es conocida como “brazo de palanca”,  a mayor distancia menos fuerza para obtener el mismo Torque.

Las unidades de torque son Libras-pies (lb-ft).

Hay formulas que  nos permiten involucrar los datos de placa del motor y encontrar el torque de un motor eléctrico.

Calculo del torque de un motor

Una vez determinado el torque podemos medir el “brazo de de palanca y determinar la fuerza en un punto,  Por ejemplo la fuerza en el punto más lejano de unas aspas.

Torque en el motor eléctrico



lunes, 6 de octubre de 2014

Resistencias en paralelo

Es un arreglo al menos entre  2 resistencias en el cual se unen una terminal de una  resistencia con la terminal de otra resistencia, la segunda terminal de ambas resistencias también se unen como en la figura siguiente.

Resistencias en paralelo

Se utilizan para sustituir una resistencia, es decir colocar este arreglo para obtener un valor equivalente de una resistencia que no tenemos.

La formula para calcular  la resistencia equivalente de un arreglo paralelo es.

Formulas para encontrar  resistencia equivalente en arreglos en paralelo.

Si colocamos 2 resistencias del mismo valor de ohms en paralelo la resistencia equivalente será de un valor igual a la mitad de una sola resistencia.

Resistencias en paralelo del mismo valor en ohms

 La resistencia equivalente en paralelo  siempre es menor que la resistencia del menor valor en ohm que se encuentre en el arreglo.

RT siempre es menor  que la resistencia de mas bajo valor en ohm






domingo, 5 de octubre de 2014

Resistencias en serie

Las RESISTENCIAS EN SERIE son aquellas que están conectadas una después de otra.

Se utilizan como resistencia equivalente, divisores de tensión, y para limitar  valores de voltaje  que le llegan a los componentes electrónicos.

La resistencia total de las resistencias conectadas en serie es igual a la suma de los valores de cada resistencia.

Resistencias  en serie

En  los  circuitos en serie la corriente es del mismo valor en cada uno de sus componentes.
IT = I1 = I2 = I....... 
Y la suma de los voltajes que llegan a cada componente nos dan el voltaje total.

Circuito con resistencias en serie
Las resistencias se conectan en serie para tener voltajes mas pequeños que requieren  los componentes electrónicos. formando un circuito divisor  del voltaje total.

Divisor de voltaje

En nuestro ejemplo el valor del voltaje en cada resistencia es la mitad (0.75 volts), porque las resistencias son iguales. Por lo que tenemos un circuito divisor de voltaje a la mitad.

Los circuitos serie nos permiten conectar componentes con valores preestablecidos,  para que dichos componentes trabajen como fueron diseñados.

Ejemplo se desea conectar un diodo emisor de luz “LED” de color rojo que se debe alimentar con 1.7 volts  y 10 miliamperes. Encontrar el valor de la resistencia  limitadora R1.

Operaciones de circuito serie resistencia y LED

Resultado circuito serie resistencia y LED







Resistencia de composición de carbón

Las resistencias de composición de carbón se fabrican a partir de grafito en polvo que luego es prensado, se utilizan para limitar la corriente en los circuitos electrónicos.

Escribir el valor en ohm sobre el cuerpo de una resistencia, resulta complicado, ya que su tamaño lo dificulta.

Bandas de colores determinan el valor de la resistencia así como su tolerancia,  Y facilitan su lectura aun cuando están montadas.


Este método de identificación es conocido como Código de Colores para resistencias.

Código de colores para resistencias de composición de carbón

La tolerancia es el rango entre el que se encuentra el valor leído.  Por ejemplo una resistencia de 100 Ω ± 5% tiene una tolerancia de más menos 5% por lo que  tendrá valores ente 95 y 105 Ohms.

A las resistencias con tolerancias del 1% se les llama resistencias de precisión y son empleadas en instrumentos de medición.

Las resistencias más comunes tienen 4 bandas, en las que las 2 primeras bandas son cifras significativas (números), la tercera banda el multiplicador y la cuarta banda la tolerancia.


Lectura de resistencias de composición de carbón de 3 y 4 bandas

Como abreviamos Ohmio = Ω (Ohm), en resistencias grandes también hacemos uso de múltiplos, Kilo ohm (KΩ= 1000Ω) y Mega Ohm (MΩ = 1000000 Ω).
Uso de abreviatura de múltiplos en resistencias

Las resistencias de composición de carbón  se fabrican en valores estándar.

No están todos los valores de resistencias porque no seria practicoestán series  seguidas  por todos los fabricantes.

Tolerancia
Serie
Valores estándar
Multiplicador
5%
E 24
1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1
todos por 10n, donde n = 0, 1, 2, 4, 5, 6
10%
E 12
2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2, 10, 12, 15, 18, 22
20%
E 6
1.0, 1.5, 2.2, 3.3, 4.7, 6.8

No encontraremos valores comerciales de 500 Ω  con 10% de tolerancia, de  requerir una nos venderían una aproximada que es la de 470 Ω con 10%.

Las resistencias de composición de carbón son empleadas en circuitos electrónicos con rangos de potencia de ¼, ½,1 y  2 Watts.

Si encontramos resistencias de 5 bandas (resistencias de mayor precisión) seguirían el mismo patrón  aquí las tres primeras bandas serian cifras y la cuarta el multiplicador y la quinta banda la  tolerancia.

En resistencias de 6 bandas la sexta banda nos indicaría un coeficiente de temperatura