Controles Eléctricos y Motores de Inducción

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¿Qué se entiende por control industrial en su sentido más amplio?. Métodos para controlar el desempeño de un sistema eléctrico. Solo el arranque y paro de motores. El diseño de motores eléctricos. La regulación de la velocidad de motores de corriente continua.

¿Qué implica el control industrial cuando se aplica a maquinaria?. Arranque, aceleración, inversión de rotación, desaceleración y paro de un motor y su carga. Solo el arranque y la aceleración de un motor. La regulación de la velocidad del motor. La protección del motor contra sobrecargas.

¿En qué se limita el estudio de este capítulo con respecto a los circuitos de control de motores?. Circuitos elementales de control eléctrico (pero no electrónico) de motores de corriente alterna trifásicos. Circuitos electrónicos de control de motores de corriente alterna. Control de motores de corriente continua. Circuitos de control complejos para aplicaciones industriales.

¿Por qué los principios básicos cubiertos en este capítulo son aplicables a cualquier sistema de control?. Porque se aplican a cualquier sistema de control, sin importar su complejidad. Porque son los únicos principios universales de control. Porque los sistemas industriales son demasiado simples. Porque los sistemas electrónicos no utilizan principios básicos.

¿De qué consta un circuito de control?. Varios componentes básicos conectados entre sí para lograr el desempeño deseado. Un solo componente principal. Componentes electrónicos complejos. Únicamente interruptores y relevadores.

¿Varía el tamaño de los componentes de control con la potencia del motor?. Sí, el tamaño varía con la potencia del motor, pero el principio de operación es el mismo. No, el tamaño de los componentes es siempre el mismo. Sí, pero el principio de operación cambia drásticamente. El tamaño varía, pero no el principio de operación.

¿Cuántos componentes básicos son necesarios para diseñar sistemas de control complejos?. Solo una decena de componentes básicos. Cientos de componentes. Unos pocos componentes muy especializados. Cualquier número de componentes es suficiente.

¿Cuál de los siguientes NO es un componente básico de control mencionado en la lista?. Fusibles. Interruptores de desconexión. Relevadores. Botones.

¿Cuál es la función principal de un interruptor de desconexión?. Aislar el motor de la fuente de potencia. Controlar la velocidad del motor. Proteger el motor contra sobrecargas. Indicar el estado del sistema.

¿Qué característica impide que la tapa con bisagras de un interruptor de desconexión se abra cuando el interruptor está cerrado?. Un mecanismo de cierre. Un resorte interno. Un seguro manual. El flujo de corriente.

¿Para qué se utilizan los interruptores de desconexión y sus fusibles?. Para conducir la corriente nominal a plena carga del motor y soportar corrientes de cortocircuito breves. Para arrancar y detener el motor suavemente. Para regular la velocidad del motor. Para indicar fallas en el sistema.

¿Qué acción realiza un cortacircuito manual cuando la corriente excede un límite predeterminado?. Se activa (abre) automáticamente. Se cierra automáticamente. Emite una alarma sonora. Aumenta la resistencia del circuito.

¿Por qué a menudo se utilizan cortacircuitos manuales en lugar de interruptores de desconexión?. Porque no hay que reemplazar fusibles. Porque son más económicos. Porque son más fáciles de instalar. Porque ofrecen mayor protección contra sobrecargas.

¿Qué permite que los interruptores de leva abran y cierren contactos en una secuencia preestablecida?. Girar una manija o perilla. La presión de un botón. Un circuito electrónico. La temperatura ambiente.

¿Para qué se utilizan los interruptores de leva?. Controlar el movimiento y la posición de montacargas, calandrias, máquinas herramienta, etcétera. Controlar motores de alta potencia. Proteger circuitos contra cortocircuitos. Indicar el estado de operación del motor.

¿Qué activa un botón pulsador?. La presión de los dedos. Un sensor de proximidad. Un relevador térmico. Un circuito de control externo.

¿Qué sucede cuando un botón pulsador es oprimido?. Dos o más contactos se abren y cierran. Solo un contacto se abre. Solo un contacto se cierra. El circuito se interrumpe permanentemente.

¿Qué dispositivo es un interruptor electromagnético que abre y cierra un juego de contactos cuando la bobina relevadora es energizada?. Relevador de control. Interruptor de desconexión. Cortacircuito manual. Relevador térmico.

¿Qué tipo de relevador activa sus contactos cierto tiempo después de que la bobina relevadora ha sido desenergizada?. Relevador de apertura retrasada (rele off delay). Relevador de cierre retrasada (rele on delay). Relevador de acción rápida. Relevador de sobrecarga.

¿Qué es un relevador térmico (o relevador para sobrecarga)?. Un dispositivo sensible a la temperatura cuyos contactos se abren y cierran cuando la corriente en el motor excede un límite preestablecido. Un dispositivo que protege el motor contra cortocircuitos. Un interruptor electromagnético para control de potencia. Un indicador de estado del motor.

¿Por qué los relevadores térmicos son dispositivos inherentes de retraso?. Porque la temperatura no puede seguir los cambios instantáneos de la corriente. Porque la corriente tarda en fluir a través del elemento térmico. Porque el mecanismo de apertura es lento. Porque dependen de la calibración manual.

¿Qué es un contactor magnético?. Un gran relevador de control diseñado para abrir y cerrar un circuito de potencia. Un interruptor manual para controlar motores. Un dispositivo de protección contra sobrecargas. Una luz indicadora de estado.

¿Para qué se utilizan los contactores magnéticos?. Para controlar motores desde 0.5 hasta varios cientos de caballos de fuerza. Para controlar motores pequeños de hasta 1 hp. Para proteger motores contra cortocircuitos. Para indicar el estado del motor.

¿Cuál es la función de una luz piloto en un sistema de control?. Indicar el estado activado/desactivado de un componente remoto. Controlar la potencia del motor. Proteger el circuito contra sobrecargas. Permitir el arranque manual del motor.

¿Qué es un interruptor de límite?. Un dispositivo de acción rápida de baja potencia que abre o cierra un contacto, según la posición de una parte mecánica. Un interruptor que se activa por presión de dedos. Un dispositivo sensible a la temperatura. Un interruptor para desconectar la fuente de potencia.

¿Qué detectan los detectores de proximidad?. Objetos sin entrar en contacto directo con ellos. La temperatura del motor. La corriente del circuito. El nivel de líquido en un tanque.

¿En qué se basan los detectores de proximidad inductivos?. Generan un campo magnético alterno por medio de un oscilador interno. Generan un campo eléctrico de ca. Utilizan sensores de temperatura. Miden la presión del aire.

¿Qué son los contactos NA y NC?. Contactos normalmente abiertos (NA) y contactos normalmente cerrados (NC). Contactos de alta potencia (NA) y contactos de baja potencia (NC). Contactos de arranque (NA) y contactos de paro (NC). Contactos momentáneos (NA) y contactos mantenidos (NC).

¿Qué sucede con la reactancia inductiva de la bobina relevadora de un contactor de CA cuando el contactor está abierto?. Es mucho más baja en comparación a cuando está cerrado. Es mucho más alta en comparación a cuando está cerrado. Es igual a cuando está cerrado. Se vuelve inexistente.

¿Por qué la bobina relevadora absorbe una considerable corriente de entrada al momento de ser excitada?. Debido a la baja reactancia inductiva cuando el circuito magnético tiene un gran entrehierro. Debido a la alta reactancia inductiva cuando el circuito magnético está cerrado. Debido a la alta resistencia de la bobina. Debido a la baja tensión de excitación.

¿Qué representa un diagrama de bloques?. Un conjunto de rectángulos que representan dispositivos de control, conectados por flechas que indican el flujo de potencia o señales. Un diagrama que muestra los símbolos de los componentes y sus conexiones. Un diagrama que detalla la ubicación física de los componentes y las conexiones de cableado. Un diagrama que muestra las conexiones eléctricas entre componentes sin importar su ubicación física.

¿Qué diferencia a un diagrama unifiliar de un diagrama de bloques?. Utiliza símbolos de componentes en lugar de rectángulos. Muestra la ubicación física de los componentes. Detalla el cableado eléctrico. No representa el flujo de potencia.

¿Qué muestra un diagrama de cableado eléctrico?. Las conexiones entre los componentes, teniendo en cuenta la ubicación física de las terminales e incluso los colores de los cables. Las conexiones eléctricas entre componentes sin importar su ubicación física. La función de cada dispositivo de control. El flujo de potencia y señales mediante flechas.

¿Qué muestra un diagrama esquemático?. Todas las conexiones eléctricas entre componentes, sin importar su ubicación física o disposición final. La ubicación física de los componentes y el cableado. El flujo de potencia mediante flechas. La descripción funcional de cada dispositivo.

¿Cuál es la principal desventaja del arranque a través de la línea (directo)?. La alta corriente de arranque, que es de 5 a 6 veces la corriente nominal a plena carga. El bajo par de arranque. El alto costo del equipo. La necesidad de componentes electrónicos complejos.

¿Qué problema puede causar la alta corriente de arranque a través de la línea?. Caída de voltaje de línea significativa y afectación a otros usuarios. Reducción del par de arranque. Aumento de la eficiencia del motor. Disminución de la temperatura del motor.

¿Qué otro problema puede surgir debido a un arranque a todo voltaje repentino?. Choque mecánico que puede dañar el equipo. Aumento de la velocidad síncrona. Reducción de la corriente de arranque. Mejora de la eficiencia energética.

¿Cuál es la función primordial de los fusibles en un interruptor de desconexión?. Proteger el motor y la línea de suministro contra corrientes catastróficas producidas por un cortocircuito o falla de arranque. Controlar la velocidad del motor durante el arranque. Reducir la corriente de arranque. Indicar el estado de sobrecarga del motor.

¿Qué componen típicamente los arrancadores trifásicos manuales a través de la línea?. Un cortacircuito y dos o tres relevadores térmicos. Un contactor magnético y un relevador térmico. Solo un interruptor de desconexión. Un transformador reductor y un contactor.

¿Cuándo se utilizan los arrancadores manuales a través de la línea?. En motores pequeños (de 10 hp o menos) a voltajes que van de 120 a 600 V. En motores de alta potencia (más de 100 hp). Para aplicaciones que requieren control electrónico. Para motores de corriente continua.

¿Qué sucede si la corriente en una de las fases excede el valor nominal durante un tiempo considerable en un arrancador manual?. Los relevadores térmicos activan el cortacircuito. El motor se acelera automáticamente. La línea de suministro se desconecta. Se activa una luz piloto.

¿Cuándo se emplean los arrancadores magnéticos a través de la línea?. Cuando es necesario controlar un motor desde una ubicación remota o cuando la capacidad de potencia es superior a 10 kW. Para motores pequeños de hasta 1 hp. Para aplicaciones que requieren control de velocidad variable. Cuando se desea un arranque muy suave.

¿Cuáles son los tres componentes principales de un arrancador magnético típico?. Contactor magnético, relevador térmico y estación de control. Interruptor de desconexión, cortacircuito y botón pulsador. Transformador reductor, bobina relevadora y contactos auxiliares. Resistores de arranque, contactores y luz piloto.

¿Qué tipo de contactos posee el contactor magnético A en la figura 20.16b?. Tres contactos grandes NA y uno auxiliar pequeño Ax. Dos contactos NC y un contacto NA. Contactos de potencia y contactos de control. Contactos de cierre retrasada y apertura retrasada.

¿Por qué el contacto auxiliar Ax del contactor magnético es mucho más pequeño que los contactos principales?. Porque transporta sólo la corriente de la bobina relevadora A. Porque está diseñado para soportar altas corrientes. Porque es un contacto de potencia. Porque se abre antes que los contactos principales.

¿Cuál es la función del relevador térmico T en un arrancador magnético?. Proteger el motor contra sobrecargas sostenidas. Controlar el arranque y la detención del motor. Aislar el motor de la línea de suministro. Indicar el estado de operación del motor.

¿Qué muestra la curva típica de un relevador térmico para sobrecarga?. El tiempo de activación frente a la corriente de línea. La temperatura del elemento térmico. La resistencia del circuito. La potencia consumida por el motor.

¿Qué sucede si el motor ha estado funcionando a plena carga durante una hora o más con respecto al tiempo de activación del relevador térmico?. El tiempo de activación se reduce aproximadamente 30 por ciento. El tiempo de activación aumenta. El relevador térmico se desactiva permanentemente. La corriente de línea disminuye.

¿Qué hace un pequeño contacto normalmente cerrado (NC) asociado a un relevador térmico cuando este último se calienta demasiado?. Abre el circuito. Cierra el circuito. Se cortocircuita. Se sobrecalienta.

¿Para qué se selecciona la capacidad de corriente de un relevador térmico?. Para que proteja el motor contra sobrecargas sostenidas. Para que coincida con la corriente de arranque del motor. Para que permita una mayor corriente de operación. Para reducir la corriente magnetizante.

¿Cuál es el propósito de un botón de restablecimiento en un relevador térmico?. Permite volver a cerrar el contacto (T) después de una sobrecarga. Permite ajustar la corriente de activación. Permite iniciar el motor. Permite desactivar el relevador térmico.

¿Qué tipo de diagrama representa los dispositivos de control mediante rectángulos conectados por flechas?. Diagrama de bloques. Diagrama unifiliar. Diagrama de cableado eléctrico. Diagrama esquemático.

¿Qué muestra un diagrama esquemático?. Todas las conexiones eléctricas entre componentes, sin importar su ubicación física. La ubicación física de los componentes y el cableado. Solo los componentes principales y sus funciones. El flujo de potencia mediante símbolos.

¿Qué se utiliza para invertir la dirección de rotación de un motor trifásico?. Intercambiar dos líneas cualesquiera del suministro. Invertir la polaridad del voltaje. Cambiar la frecuencia del suministro. Aumentar la resistencia del estator.

¿Qué componentes se utilizan típicamente para invertir la dirección de rotación de un motor trifásico junto con un interruptor de leva manual de tres posiciones?. Dos contactores magnéticos A y B. Dos relevadores térmicos. Un autotransformador. Un variador de frecuencia.

¿Qué es el frenado por contracorriente?. Detener un motor invirtiendo dos de las líneas y utilizando un interruptor de velocidad cero para evitar que gire en reversa. Aplicar una corriente opuesta a la de operación para detener el motor. Utilizar un freno mecánico para detener el motor. Reducir la velocidad del motor gradualmente.

¿Cuál es el principio de operación de un interruptor de velocidad cero basado en un motor de inducción?. Un rotor de imán permanente acoplado al eje del motor arrastra un anillo o copa de bronce que cierra contactos. Un elemento térmico se activa con la velocidad. Un sensor óptico detecta la velocidad. Un resorte se comprime con la velocidad.

¿Qué deben recordar los ingenieros al reducir el voltaje aplicado a un motor?. El par o momento de torsión es proporcional al cuadrado del voltaje. La corriente es proporcional al voltaje. La potencia es inversamente proporcional al voltaje. La velocidad es directamente proporcional al voltaje.

¿Qué logra el arranque con resistencia primaria?. Un arranque muy suave sin choque mecánico, al insertar resistores en serie con el motor durante el arranque. Un arranque rápido con alta corriente. Una reducción significativa de la velocidad máxima. Una mayor eficiencia energética durante el arranque.

¿Cuál es la ventaja principal de un arrancador con autotransformador comparado con un arrancador con resistencia?. Absorbe una corriente de línea mucho más baja para un par o momento de torsión dado. Es más económico. La transición de voltaje reducido a pleno voltaje es más suave. Requiere menos componentes.

¿Por qué los autotransformadores utilizados en arrancadores pueden ser devanados con alambre mucho más delgado que los dispositivos para operación continua?. Porque operan durante períodos muy cortos. Porque generan menos calor. Porque la corriente que manejan es menor. Porque están diseñados para alta temperatura.

¿Qué método de arranque requiere sólo un cambio en las conexiones del devanado del estator?. Arranque mediante devanado parcial. Arranque con resistencia primaria. Arranque con autotransformador. Arranque directo.

¿Qué permite que un interruptor de leva realice operaciones en directa-reversa y detención de un motor trifásico?. El cierre y apertura de sus contactos según la posición de la perilla. Un circuito electrónico interno. La variación de voltaje y frecuencia. Un sensor de proximidad.

¿Qué representan los controladores eléctricos (PLCs)?. Computadoras utilizadas para simular y controlar circuitos de control complejos. Dispositivos de control de motores de alta potencia. Sensores para monitorear el desempeño del motor. Actuadores para la operación manual de maquinaria.

¿En qué cuadrante una máquina opera como motor y suministra potencia mecánica a la carga?. Cuadrante 1 (velocidad y par positivos). Cuadrante 2 (par positivo, velocidad negativa). Cuadrante 3 (velocidad y par negativos). Cuadrante 4 (par negativo, velocidad positiva).

¿En qué cuadrante una máquina funciona como generador, absorbiendo potencia mecánica de la carga y retroalimentándola a la línea?. Cuadrante 2 (par positivo, velocidad negativa). Cuadrante 1 (velocidad y par positivos). Cuadrante 3 (velocidad y par negativos). Cuadrante 4 (par negativo, velocidad positiva).

¿Qué muestra la curva típica de par o momento de torsión-velocidad de un motor de inducción trifásico?. El comportamiento del motor como motor, freno y generador. Solo el comportamiento del motor. Solo el comportamiento del freno. Solo el comportamiento del generador.

¿Cómo varía el par o momento de torsión de un motor de inducción trifásico si la frecuencia es fija y se varía el voltaje aplicado?. Varía como el cuadrado del voltaje aplicado. Varía directamente con el voltaje aplicado. Permanece constante independientemente del voltaje. Disminuye inversamente con el cuadrado del voltaje.

¿Qué significa la regla de 'volts por hertz' en la operación de un motor de inducción?. Mantener la relación volts por hertz al mismo nivel mientras se varía la frecuencia para mantener el flujo constante. Aumentar los volts y los hertz en la misma proporción. Reducir los volts y los hertz para disminuir el par. Variar los volts y los hertz independientemente.

¿Qué ventaja ofrece el control mediante frecuencia en cuanto al par o momento de torsión y la corriente?. Permite obtener un par o momento de torsión más grande con una corriente más pequeña. Aumenta la corriente y disminuye el par. Reduce tanto el par como la corriente. Aumenta la corriente y el par simultáneamente.

¿Qué permite el frenado regenerativo en el control de frecuencia?. Que la energía sea regresada a la línea de ca cuando el motor actúa como generador asíncrono. Aumentar la velocidad del motor por encima de la síncrona. Reducir el par motor a cero. Desconectar el motor de la línea sin frenado.