投稿者: anninrika

¿Qué es un Motor CC?

Los motores de corriente continua (CC) son motores que funcionan con una fuente de alimentación de corriente continua. A menudo se les llama motores de escobillas debido a la presencia de escobillas en su diseño.

Es importante entender la diferencia entre corriente continua (CC) y corriente alterna (CA). Una fuente de alimentación de corriente continua se caracteriza por tener una dirección constante de flujo de corriente, mientras que una fuente de alimentación de corriente alterna cambia su dirección de manera cíclica. En inglés, “DC” significa “Direct Current” (corriente continua) y “AC” significa “Alternate Current” (corriente alterna). Por lo tanto, cuando hablamos de motores CC, nos referimos a aquellos que utilizan una fuente de alimentación de corriente continua.

Usos de los Motores CC

Los motores CC se utilizan ampliamente tanto en aplicaciones industriales como generales. Para uso general, se utilizan en juguetes de radiocontrol y modelos de coches. El popular mini 4×4 del pasado es un ejemplo típico de juguete que utiliza un motor CC: los motores CC se utilizan a menudo en juguetes por su construcción sencilla y barata y porque pueden alimentarse con pilas secas.

En aplicaciones industriales, los motores de CC se han utilizado en motores de trenes desde el siglo XIX. En los últimos años, se han utilizado en motores de vehículos eléctricos y motores de rotación de discos duros.

Principio de los Motores CC

Dentro de un motor de corriente continua (CC), se encuentra un rotor en el centro con una bobina enrollada a su alrededor, rodeado por un estator que presenta polos magnéticos polarizados en N (norte) y S (sur).

Cuando se aplica corriente al motor CC, se crea un campo magnético en la bobina siguiendo la ley de Fleming. Si los polos magnéticos del rotor y el estator tienen la misma polaridad, se genera una fuerza de repulsión; si tienen polaridades opuestas, se produce una fuerza de atracción que hace girar el rotor.

Al invertir la corriente que fluye a través del rotor, se modifican las fuerzas de atracción y repulsión, las cuales se repiten de forma alternativa para impulsar el giro del rotor en una dirección determinada. La potencia requerida para la magnetización se suministra mediante una escobilla conductora en contacto con una parte llamada conmutador.

Gracias a su estructura sencilla, los motores CC pueden fabricarse con un alto rendimiento de par de salida a un bajo costo. Sin embargo, dado que el conmutador y las escobillas entran en contacto mientras giran, estas últimas tienden a desgastarse. Por lo tanto, en los motores CC con escobillas pequeñas, la vida útil de las escobillas coincide con la vida útil del motor.

Tipos de Motores CC

Los motores de CC de imanes permanentes y los motores de CC de campo electromagnético son los principales tipos de motores de CC, aunque en los últimos años también existen motores de CC sin escobillas.

1. Motores CC de Imanes Permanentes

Los motores CC de imanes permanentes utilizan imanes permanentes en el estator. El rotor es un electroimán formado por un núcleo de hierro y una bobina. Como el estator no necesita ser energizado, la estructura es sencilla y fácil de controlar. 

2. Motores CC de Campo Electromagnético

En los motores CC de campo electromagnético, tanto el estator como el rotor son electroimanes. Como el flujo de campo aumenta al aumentar la corriente en el estator, estos motores se han utilizado en motores CC medianos y grandes.

3. Motores CC sin Escobillas

Los motores CC sin escobillas utilizan imanes permanentes en el rotor. El desplazamiento del rotor se lee mediante un sensor magnético y se controla cambiando el campo magnético generado por el estator. Aunque tienen una larga vida útil y son fáciles de mantener debido a la ausencia de escobillas, requieren el uso de una fuente de alimentación específica para motores CC sin escobillas.

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Diferencias entre los Motores CC y CA

Las diferencias entre los motores de corriente continua (CC) y los motores de corriente alterna (CA) radican en la fuente de alimentación utilizada: los motores CC se activan mediante una fuente de alimentación de CC, mientras que los motores CA se activan mediante una fuente de alimentación de CA.                        A continuación, se detallan las características de cada tipo de motor:

Características de los Motores CC

• Pueden funcionar con baterías sin necesidad de modificaciones.
• Exhiben características de rotación estables.
• Se pueden fabricar a bajo costo.
• Ofrecen un alto rendimiento en términos de control de par y respuesta estable.
• Presentan una rotación desigual.
• Experimentan dificultades para generar tensiones de CC altas, lo cual complica la fabricación de motores de mayor tamaño.

Características de los Motores CA

• Pueden utilizar directamente la alimentación suministrada por la red eléctrica.
• No requieren escobillas, lo que implica una construcción sencilla y robusta.
• Son fáciles de generar tensiones altas y pueden fabricarse en tamaños más grandes.
• La velocidad de rotación es constante y está determinada por la frecuencia de la fuente de alimentación.
• Se necesita un equipo VVVF (Variador de Frecuencia y Voltaje) para controlar la velocidad de rotación.

Es importante destacar que, cuando se utiliza una fuente de alimentación de CA para activar un motor CC, se requiere un rectificador o convertidor para transformar la corriente alterna en corriente continua.

¿Qué es la Identificación por RFID?

RFID (Identificación por Radiofrecuencia) es una tecnología de identificación automática que utiliza comunicación inalámbrica de corto alcance. Se diferencia de los códigos de barras y códigos QR al permitir la lectura simultánea de varias etiquetas RFID sin contacto utilizando un lector, y la capacidad de introducir, borrar y reescribir información electrónica en ellas.

Usos de la Identificación por RFID

Las tarjetas IC de transporte y de prepago: Las compañías ferroviarias emiten tarjetas IC de transporte y de prepago que utilizan tecnología de identificacón RFID. Estas tarjetas contienen un chip integrado que almacena información relevante, como el nombre, fecha de nacimiento, dirección actual, domicilio legal, fotografía, tipo y número de carné, así como la fecha de adquisición, con el fin de evitar falsificaciones.

Aplicaciones en la industria de la moda, distribución y sector médico: La tecnología de identificación RFID también se utiliza en el sector de la moda, distribución y el ámbito médico. En estos casos, la RFID se emplea como una herramienta para gestionar información sobre inventarios y productos, facilitando el manejo eficiente de grandes cantidades de datos simultáneamente.

A pesar de sus múltiples usos, la implementación de lectores RFID sigue siendo costosa en la actualidad, lo que puede suponer un obstáculo para su adopción en restaurantes y tiendas privadas.

Principio de la Identificación RFID

La identificación RFID utiliza la comunicación inalámbrica de corto alcance para intercambiar y gestionar información entre etiquetas de identificación RFID y lectores por lotes. La etiqueta RFID suele contener una memoria y una antena para enviar y recibir señales de comunicación, y la entrada y salida de información utilizando la etiqueta de identificación RFID como medio se realiza a través de estas antenas y la memoria.

Existen dos tipos principales de identificadores RFID: pasiva y activa, y la diferencia radica en si la etiqueta RFID lleva incorporada una batería o no.

1. Tipo Pasivo

Las etiquetas de identificación RFID pasivas utilizan las ondas de radio emitidas por el lector como energía de funcionamiento, y la etiqueta RFID transmite la información introducida en su memoria. El intercambio de información sólo se inicia con una respuesta del lector.

2. Tipo Activo

En el tipo activo, la etiqueta de identificación RFID equipada con batería transmite activamente la información, que luego recibe el lector. La información leída se almacena en un ordenador y puede visualizarse, editarse y gestionarse.

Como ya se ha descrito, la identificación RFID permite la lectura sin contacto mediante comunicación inalámbrica, de modo que la información puede leerse aunque la distancia entre la etiqueta de RF y el lector sea considerable. La capacidad de leer varias etiquetas al mismo tiempo es también una característica que no se encuentra en las tecnologías que leen etiquetas ópticamente, como los códigos de barras.

Por ejemplo, cuando se introduce en los fabricantes de ropa para la gestión de inventarios, ya no es necesario sacar las prendas de sus cajas una a una y leerlas por código de barras.

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1. Precio de la Identificación RFID

Para utilizar la identificación RFID se necesitan etiquetas RFID y lectores. El precio de las etiquetas de identificación RFID, que solían ser caras, ha ido bajando en los últimos años, y pueden adquirirse etiquetas baratas.

Con la difusión de las etiquetas de identificación RFID, el precio sigue una tendencia a la baja, y se dice que el precio puede caer en el futuro, especialmente para los tipos pasivos. Recientemente, se ha llevado a cabo un proyecto piloto para introducir la identificación RFID en la gestión de productos de las tiendas de conveniencia con el fin de mejorar la eficiencia de los pedidos, la recepción y reducir los costos operativos.

Además de los lectores de etiquetas de radiofrecuencia, algunos proveedores venden software para la gestión de productos, etc. como un conjunto. El costo en este caso debe presupuestarse individualmente, en función del sistema que se vaya a instalar.

2. Frecuencias y Normas utilizadas para la Identificación RFID

La identificación RFID se define como “banda LF (banda de 130 KHz)”, “banda HF (banda de 13,56 MHz)”, “banda UHF (banda de 900 MHz)”, “banda ISM (2,45 GHz)”, etc. Según la frecuencia utilizada, y de acuerdo con cada estándar, no sólo difieren la distancia de transmisión y la estabilidad de la comunicación, sino que también el tamaño de la antena es muy similar. El tamaño de la antena también está estrechamente relacionado con la norma.

NFC, que forma parte del sistema de tecnología de identificación RFID, es un estándar definido de forma independiente que utiliza el método de comunicación de banda HF del que es un identificador RFID muy familiar utilizado para el dinero electrónico de transporte como my number card y Suica. 860-960 MHz de la banda de onda ultracorta se utiliza para RFID. La banda UHF puede comunicar hasta 10 m, mientras que la banda HF utilizada por NFC permite una comunicación de corto alcance de aproximadamente 10 cm.

NFC es una especificación técnica desarrollada por el Foro NFC, una organización de normalización industrial, y se utiliza para pagos sin contacto en teléfonos inteligentes, así como dinero electrónico para sistemas de transporte.

¿Qué es un Acelerómetro?

Los acelerómetros son dispositivos utilizados para medir la aceleración de un objeto.

La aceleración se define como el cambio en la velocidad de un objeto por unidad de tiempo y es un parámetro importante en física, ya que está relacionado con la fuerza que se ejerce sobre un objeto.

Existen diferentes tipos de acelerómetros que se clasifican en métodos de detección capacitiva, piezoeléctrica (o piezorresistiva) y térmica. Cada método de detección tiene sus propias características y capacidad para medir la aceleración. Por ejemplo, los sensores capacitivos son capaces de detectar tanto la aceleración gravitacional como otras aceleraciones, mientras que los sensores piezoeléctricos o piezorresistivos no son adecuados para medir la aceleración gravitacional.

Usos de los Acelerómetros

Los acelerómetros se utilizan para medir simplemente la aceleración y también para medir otros parámetros a través de la aceleración. Entre los primeros se encuentran los sensores integrados en smartphones y videoconsolas portátiles, los sensores de detección de golpes para activar los airbags de los coches y otros sensores como los sismómetros.

Entre los segundos, se encuentran los inclinómetros y podómetros que utilizan acelerómetros por el método de la capacitancia, capaces de detectar la aceleración gravitacional.

Principio de los Acelerómetros

Los acelerómetros son dispositivos utilizados para medir la aceleración. Existen tres métodos principales de acelerómetros: capacitancia, piezoeléctrico (piezoresistivo) y detección térmica. En el método de capacitancia, se emplean electrodos en la parte fija y flexible del sensor, y la variación de la capacitancia debido a la aceleración permite medirla. En los métodos piezoeléctricos (piezoresistivos), se utiliza un elemento piezoeléctrico que genera una corriente eléctrica en respuesta a la deformación causada por la aceleración, permitiendo así su medición. Estos métodos de detección son utilizados en diferentes aplicaciones para medir y analizar la aceleración en diversos contextos, como el caso de un podómetro que utiliza un sensor de aceleración de 3 ejes para detectar la aceleración gravitacional y calcular el paso y el número de pasos durante la marcha.

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1. Diferencias entre Acelerómetros y Giroscopios

Un sensor con prestaciones similares a las de los acelerómetros es el sensor giroscópico. En esta sección se explican las diferencias entre los acelerómetros y los girosensores.

Como su nombre indica, los acelerómetros son sensores utilizados para medir la “aceleración”. Los girosensores, en cambio, están diseñados para medir la “velocidad angular”, lo que significa que las magnitudes físicas que detectan son diferentes.

Los girosensores utilizan la fuerza de Coriolis para detectar la dirección y la orientación de un objeto, que luego se emite como señal eléctrica. Se utilizan, por ejemplo, para medir la inclinación de un objeto y están instalados en una amplia gama de dispositivos electrónicos como sistemas de navegación para automóviles, cámaras digitales con estabilización de imagen, smartphones y videoconsolas.

Los acelerómetros y los girosensores también pueden combinarse para medir el movimiento de un objeto con más detalle. Por ejemplo, la tecnología de sensores combinados se utiliza en los sistemas de navegación de los coches, uno de los productos más populares a bordo de vehículos, combinando ambos sensores.

De este modo, el sensor giroscópico determina la dirección del vehículo y el sensor de aceleración la distancia recorrida, lo que permite mostrar con precisión la ubicación actual incluso en lugares donde la recepción de la señal es difícil, como en los túneles.

2. Aplicación de los Acelerómetros

Para realizar la aplicación deseada utilizando acelerómetros, es necesario confirmar de antemano el rango de medición o el ancho de banda de frecuencia necesarios. Por ejemplo, si se va a montar un acelerómetro en el mando de una máquina de juegos, deberá tener un rango de medición que supere el rango requerido, suponiendo que el usuario agite el mando para manejarlo.

Una vez decidido el sensor de aceleración adecuado para el objetivo de medición, se procede al cableado del sensor y a la creación del programa de medición. En este punto es importante la “parametrización”. En la configuración de parámetros, puede cambiar la sensibilidad del sensor, el nivel de salida 0g (cuando la aceleración gravitacional es 0), etc. Si no se ajustan adecuadamente, será difícil realizar la aplicación deseada.

¿Qué es un Inversor?

Un inversor (en inglés: inverter) es un dispositivo que convierte la corriente de entrada en corriente alterna.

La corriente de entrada puede ser continua o alterna. En este último caso, la corriente alterna de entrada se convierte una vez en corriente continua y luego se vuelve a convertir en otra corriente alterna con una tensión y una frecuencia moduladas.

Los inversores se denominan a veces dispositivos inversores para distinguirlos de los circuitos inversores, que son uno de los circuitos que componen su construcción.

Usos de los Inversores

Los inversores se utilizan a menudo en productos eléctricos que utilizan motores. Esto se debe a que los inversores se utilizan principalmente para controlar la rotación de los motores.

El producto más conocido que utiliza inversores es el aire acondicionado. El inversor se instala en la sección del compresor y controla la fuerza de rotación del motor. Sin un inversor, la temperatura del aire acondicionado tendría que controlarse simplemente conectando y desconectando el funcionamiento.

El inversor permite controlar la temperatura mediante la intensidad del funcionamiento en lugar de encenderlo y apagarlo. Como encender y apagar el aparato supone un gran consumo de energía, los inversores contribuyen al ahorro energético. Por esta razón, la mayoría de los acondicionadores de aire del mercado actual están equipados con inversores.

Principio de los Inversores

Un inversor consta de tres componentes principales: el circuito convertidor, el condensador y el circuito inversor. Su función es convertir una corriente alterna de entrada en una corriente alterna con una tensión o frecuencia diferentes, mediante la conversión de la corriente de entrada en corriente continua a través del circuito convertidor.

Este proceso se logra rectificando la corriente mediante diodos, y luego almacenando la corriente rectificada en un condensador, donde se modela a través de cargas y descargas repetidas.

De esta manera, se crea una corriente continua pseudosinusoidal que se introduce en el circuito inversor. En el circuito inversor, los transistores de potencia conmutados generan pulsos de diferentes anchuras, utilizando la técnica de modulación por ancho de pulso (PWM, por sus siglas en inglés).

Estos pulsos pueden combinarse para producir una onda sinusoidal pseudosinusoidal. Cuando se genera un pulso de tensión, se denomina inversor de tensión; cuando se genera un pulso de corriente, se denomina inversor de corriente. Controlando la combinación de las anchuras de los pulsos generados, es posible modificar libremente la tensión y frecuencia resultantes.

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1. Ventajas y Desventajas del Control de los Inversores

Ventajas
La principal razón para emplear inversores es ahorrar energía. Cuando se instala un inversor en una máquina con un mecanismo giratorio, la velocidad del motor puede ajustarse a la velocidad necesaria, por lo que la máquina no funciona en exceso, lo que supone un ahorro de energía.

Otra ventaja es que se puede mejorar la precisión del control de temperatura cuando se monta en máquinas que regulan la temperatura de fluidos, como aires acondicionados y consolas de aceite. Los productos convencionales sólo controlaban la temperatura encendiendo y apagando la fuente de alimentación, lo que solía consumir mucha energía y provocar grandes errores con la temperatura fijada. Los inversores han resultado muy eficaces como dispositivo para resolver estos problemas.

Desventajas
Las desventajas incluyen el elevado costo y el hecho de que los condensadores del inversor son consumibles y deben sustituirse con regularidad. A la hora de plantearse el uso de un inversor, es importante considerar detenidamente las desventajas y tomar una decisión global.

2. Causas de Avería del Inversor

Tras años de uso, los inversores son propensos a sufrir disparos por sobrecorriente y sobretensión. La causa más probable en estos casos es la “vida útil” de los condensadores integrados en el inversor.

La mayoría de los condensadores de los inversores utilizan “condensadores electrolíticos“. Los condensadores electrolíticos se ven fácilmente afectados por la temperatura ambiente, y se dice que si la temperatura aumenta 10 °C, la vida útil del condensador se reduce a la mitad.

Por eso, en muchos casos, como el de los aparatos de aire acondicionado que funcionan continuamente durante los calurosos meses de verano, el condensador electrolítico se desgasta rápidamente y acaba fallando. Además de los disparos por sobrecorriente y sobretensión, se recomienda la sustitución temprana del variador si el motor vibra al funcionar o emite ruidos de vibración anormales. En algunos casos, un mayor deterioro puede hacer que el condensador electrolítico se hinche o presente fugas.

¿Qué es un Motor Lineal?

Un motor lineal es un tipo de motor eléctrico que produce un movimiento lineal en lugar de un movimiento rotatorio.

A diferencia de los motores convencionales que generan movimiento giratorio, los motores lineales generan un desplazamiento en línea recta. Estos motores utilizan la atracción y repulsión de imanes o la fuerza de Lorentz para generar la propulsión necesaria.

Una de las ventajas principales de los motores lineales es que simplifican el movimiento lineal sin requerir componentes complicados. Mientras que la propulsión lineal con un motor convencional puede involucrar varios mecanismos complejos, los motores lineales ofrecen una solución más directa y eficiente.

Aplicaciones de los Motores Lineales

Entre las aplicaciones más conocidas de los motores lineales se encuentran los coches con motor lineal, como el tren bala lineal. En los trenes bala lineales, por ejemplo, la carrocería del coche flota sobre los raíles gracias a la repulsión de los imanes, por lo que hay muy poca pérdida de fuerza motriz debido a la fuerza de fricción. Como resultado, pueden viajar a altas velocidades.

 En los últimos años, los motores lineales se han utilizado cada vez más en las unidades de accionamiento de equipos industriales. Suelen emplearse en máquinas herramienta, equipos de fabricación de semiconductores, naves espaciales, aceleradores y pistolas de motor lineal, que requieren precisión. En productos de consumo, algunos ejemplos son las cortinas eléctricas de los coches, las máquinas de afeitar, el autoenfoque de las cámaras y los restaurantes de sushi giratorios.

Principio de los Motores Lineales

Los motores lineales se accionan por la atracción y repulsión o fuerza de Lorentz de los imanes. La estructura de un motor lineal es similar a la de un motor convencional que se ha abierto para generar un movimiento lineal.

En función del principio de funcionamiento, existen muchos tipos, como los motores lineales de inducción, los motores lineales síncronos, los motores lineales de corriente continua y los motores lineales paso a paso.

1. Motores Lineales de Inducción

Este sistema utiliza el mismo principio que los motores de inducción, es decir, la fuerza de Lorentz debida a la inducción electromagnética como fuerza motriz. Se coloca un electroimán sobre un imán con polos NS-SN y se acciona mediante una corriente eléctrica. Este método se utiliza a menudo en motores lineales para aplicaciones industriales en las que se requiere una gran precisión.

2. Motores Lineales Síncronos

Este sistema utiliza el mismo principio que los motores síncronos, es decir, las fuerzas de atracción y repulsión entre polos magnéticos. Los polos de los imanes fijos alineados linealmente cambian de acuerdo con el movimiento de los electroimanes móviles, proporcionando así la fuerza motriz para el movimiento lineal.

Los motores síncronos lineales se caracterizan por un mayor rendimiento que otros métodos. En los coches de motor lineal, la mayoría son motores síncronos para reducir el consumo de energía. Obsérvese que en los coches con motor lineal de levitación magnética se utilizan imanes superconductores en los electroimanes del lado de la carrocería para reducir al mínimo el suministro de energía eléctrica.

3. Otros Métodos

Los motores lineales de corriente continua se utilizan para actuadores y otras aplicaciones. Entre las aplicaciones de los motores paso a paso lineales se incluye el control de precisión de equipos ópticos como el autoenfoque de cámaras. Los motores lineales piezoeléctricos, accionados por elementos piezoeléctricos, son menos eficientes pero pueden controlarse con gran precisión y se utilizan para maquinaria de precisión, etc.

Más Información sobre los Motores Lineales

1. Velocidad y Precisión de los Motores Lineales

Las ventajas de las velocidades más altas son significativas en las aplicaciones de los trenes bala lineales, y el desarrollo de los aspectos de rendimiento y la tecnología de control de los motores lineales está al borde de la aplicación práctica. Las ventajas de los motores lineales incluyen el hecho de que no requieren un mecanismo de reducción y pueden alimentar con alta precisión, y que pueden ser utilizados en ejes largos y múltiples motores pueden ser dispuestos para operar simultáneamente.

Por otro lado, entre las desventajas se encuentran la dificultad para controlar los efectos de las perturbaciones, la dificultad para obtener empujes elevados y la dificultad de inspección y mantenimiento, pero año tras año se van introduciendo mejoras. En estas circunstancias, junto con las velocidades más altas, la mayor precisión está atrayendo la atención y se está utilizando en máquinas-herramienta como rectificadoras y tornos. Además, los motores lineales son una posibilidad de futuro desde la perspectiva de la protección del medio ambiente, por ejemplo su uso en grandes máquinas hidráulicas.

2. Refrigeración de los Motores Lineales Superconductores

El ejemplo más común para accionar coches con motores lineales de levitación magnética es el uso de imanes superconductores: aprovechando el fenómeno de la superconductividad, en el que la resistencia eléctrica se hace cero a bajas temperaturas de 4 K (-269 °C), se puede generar un potente campo magnético sin pérdida de energía eléctrica.

Para mantener constante el estado de superconductividad, hay que instalar un mecanismo de refrigeración, que suele utilizar helio líquido. El precio y el gran tamaño del equipo son desventajas. En los últimos años, ha sido posible refrigerar imanes superconductores directamente sin utilizar helio líquido cambiando los materiales utilizados para las bobinas que componen el imán.

El material utilizado es un óxido de cobre a base de bismuto, que puede enfriarse hasta 20 K (-253 °C), una temperatura a la que se alcanza la superconductividad superior a la que era posible anteriormente. Estos imanes se denominan imanes superconductores de alta temperatura. Los equipos utilizados para enfriar los imanes superconductores de alta temperatura utilizan la expansión adiabática para enfriar directamente el material, lo que los hace ligeros y compactos.

¿Qué es un Alimentador de Piezas?

Un alimentador de piezas, también conocido como alimentador automático de piezas, es un dispositivo utilizado en líneas de producción de fábricas para suministrar piezas de forma automática.

Estos alimentadores se utilizan en conjunto con sistemas automatizados como máquinas de montaje, máquinas de embalaje, robots colaborativos y máquinas de inspección.

Su funcionamiento consiste en hacer vibrar las piezas para alinearlas y suministrarlas con la misma orientación. Esto permite realizar eficientemente diversos procesos, como el montaje, embalaje y empaquetado.

Cuando se combinan con equipos de procesamiento de imágenes o inteligencia artificial, las piezas pueden inspeccionarse al mismo tiempo o integrarse con equipos del proceso siguiente para mejorar la precisión de la operación y reducir los costes de personal e instalación.

Usos de los Alimentadores de Piezas

Los alimentadores de piezas se introducen para mejorar la eficiencia de la producción en planta. Se utilizan en la fabricación de componentes mecánicos y electrónicos, así como en productos farmacéuticos y alimenticios. Los alimentadores de piezas no sólo se utilizan para aumentar la eficacia operativa automatizando el suministro de piezas, sino también en combinación con equipos de procesamiento de imágenes e inteligencia artificial.

El objetivo es alimentar automáticamente las piezas e inspeccionarlas simultáneamente, mejorando así la precisión operativa y la calidad del producto. Algunos alimentadores de piezas suministran varias piezas ensambladas, por ejemplo, arandelas y pernos juntos, mientras que otros desmontan y suministran piezas ensambladas.

Principio de los Alimentadores de Piezas

Los alimentadores de piezas alinean las piezas haciéndolas vibrar. La pieza que hace vibrar las piezas se denomina elemento vibratorio u oscilador y es el corazón del alimentadores de piezas. El método de vibración es principalmente electromagnético, mediante un electroimán, y las vibraciones generadas se amplifican a través de un muelle de placa para generar vibraciones aún mayores.

Otros métodos son el piezoeléctrico, que utiliza elementos piezoeléctricos. Las piezas suministradas se colocan primero en un bol, que es un recipiente para las piezas, y luego el bol se hace vibrar mediante un elemento vibratorio para alinear las piezas. Las piezas alineadas se envían a una tolva y se introducen en la máquina para el siguiente proceso.

Las piezas en la cuba se controlan mediante un dispositivo llamado tolva. La tolva detecta el número de piezas que hay en la cuba y controla la alimentación. Existen varios tipos de tolvas, como las electromagnéticas, las de cinta transportadora y las de cilindro. Las tolvas evitan que las piezas entren en exceso o en defecto en la cuba y estabilizan la capacidad de alimentación de piezas del alimentadores de piezas.

Los alimentadores de piezas están diseñados para incorporar diversos sensores y piezas opcionales, lo que permite personalizarlos para diferentes fines.

Selección de los Alimentadores de Piezas

En la sección del alimentador de piezas se utilizan diversos patrones de accionamiento, por lo que debe emplearse el alimentadores de piezas adecuado en función de la pieza.

El tipo más común de alimentadores de piezas es el electromagnético, pero también existen otros tipos, como los de motor, piezoeléctricos y de disco giratorio compuesto. Cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas, por lo que es muy importante seleccionar el alimentadores de piezas más adecuado después de entender las condiciones de uso y los costes.

Tipos de Alimentadores de Piezas

Existen varios tipos de alimentadores de piezas, como los electromagnéticos, los de motor, los piezoeléctricos (piezo) y los de disco rotativo compuesto, cada uno de los cuales tiene sus propias características.

1. Alimentadores de Piezas Electromagnéticos

Los alimentadores de piezas electromagnéticos están disponibles en media onda, onda completa, alta frecuencia y doble movimiento.

• Sistemas de Media Onda: con una frecuencia de oscilación de 3.000 a 3.600 vibraciones por minuto, estos sistemas tienen una gran amplitud y una elevada capacidad de transporte, son fáciles de manejar, suelen utilizarse para piezas fáciles de clasificar y son más rentables que los sistemas de onda completa.
• Sistemas de Onda Completa: con una frecuencia de 6.000 a 7.200 vibraciones por minuto, estos sistemas tienen una frecuencia de vibración fina y, por tanto, son adecuados para piezas pequeñas o difíciles de clasificar.
• Alimentadores de Piezas de Alta Frecuencia: utilizan un controlador inverter para generar una frecuencia de vibración fina de 250 Hz a 350 Hz. Adecuados para piezas diminutas.
  • • Movimiento Dual: el movimiento dual genera un movimiento elíptico estableciendo dos sistemas de vibración, uno horizontal y otro vertical. Las vibraciones vertical y horizontal se controlan por separado para garantizar una alimentación rápida y un transporte suave. La dirección de vibración también puede seleccionarse entre vertical y horizontal.

2. Alimentadores de Piezas Motorizadas

Este alimentadores de piezas es accionado por un motor sólo en movimiento horizontal y se caracteriza por su bajo nivel de ruido.

3. Alimentadores de Piezas Piezoeléctricas

Accionado por elementos piezoeléctricos. Estos alimentadores de piezas no requieren ajuste de vibración y se espera que ahorren energía. 

4. Alimentadores de Piezas Combinados de Disco Giratorio

Este alimentador de piezas no utiliza vibración, sino que utiliza un disco giratorio para hacer girar suavemente las piezas para una alimentación alineada. Es posible una alimentación de baja vibración, bajo ruido y alta velocidad.

¿Qué es un Condensador de Tántalo?

Un condensador de tántalo es un tipo de condensador electrolítico en el que se utiliza óxido de tántalo como dieléctrico.

Los condensadores electrolíticos son condensadores que utilizan una película de óxido de aluminio o tántalo como dieléctrico. En los condensadores de tántalo, la superficie del metal raro tántalo se oxida para formar pentóxido de tántalo (Ta2O5), que luego se utiliza como dieléctrico.

Estos condensadores de tántalo son más pequeños y tienen una vida útil más larga que los condensadores electrolíticos de aluminio. Se caracterizan por su resistencia a los cambios de temperatura y su buena respuesta en frecuencia. Sin embargo, el material principal, el tántalo, es muy caro, lo que se refleja en un precio relativamente elevado para este tipo de condensador.

Además, existe el riesgo de que se produzcan cortocircuitos entre los electrodos cuando se rompen, por lo que es importante utilizarlos adecuadamente.

Usos de los Condensadores de Tántalo

Los condensadores de tántalo tienen una amplia gama de aplicaciones y se utilizan en todo tipo de equipos electrónicos, como teléfonos móviles, PC, consolas de videojuegos, sistemas de navegación para coches y equipos de audio. Debido a sus características superiores en alta frecuencia y temperatura en comparación con los condensadores de aluminio, se utilizan en circuitos de suavizado para fuentes de alimentación conmutadas que encienden y apagan la corriente a altas frecuencias.

Otra aplicación ideal son los condensadores de desacoplamiento, que absorben los picos de ruido en los circuitos de las fuentes de alimentación. Además, también se utilizan como condensadores de reserva para mantener temporalmente la fuente de alimentación.

En los últimos años, la miniaturización ha progresado y han aparecido productos con una altura de 0,5 mm, lo que ha contribuido a la miniaturización de teléfonos móviles, PC, etc.

Principio de los Condensadores de Tántalo

Los condensadores de tántalo constan de un polo de canto, un dieléctrico y un cátodo.

1. Ánodo

Este tipo de condensador se conecta al electrodo mediante una varilla metálica sinterizada.

2. Dieléctrico

Consiste en una fina película de pentóxido de tántalo, que se oxida a partir del tántalo del ánodo, sirve de dieléctrico. Entre el pentóxido de tántalo y el cátodo se forma una especie de diodo, que tiene capacitancia cuando se mantiene la polarización inversa, pero fluye una gran corriente cuando se aplica una tensión directa.

Esta es la razón por la que los condensadores de tántalo tienen polaridad. La capa extremadamente fina de pentóxido de tántalo permite una gran capacitancia.

3. Cátodo

Como material del cátodo se utiliza dióxido de manganeso o un polímero conductor para garantizar la continuidad entre los electrodos. Los polímeros conductores tienen menor resistencia y mejores propiedades ESR que el dióxido de manganeso.

Además, los metales conductores de corriente, como la plata o el grafito, se colocan entre el cátodo y el electrodo para reducir la resistencia. Los condensadores electrolíticos de aluminio utilizan un electrolito, cuyo inconveniente es que se evapora gradualmente y tiene una vida relativamente corta. Los condensadores de tántalo por el contrario, están hechos totalmente de material sólido y, por lo tanto, tienen una larga vida útil.

Más Información sobre los Condensadores de Tántalo

1. Precauciones de Uso

La principal causa de fallo de los condensadores de tántalo se debe a un cortocircuito localizado en el dieléctrico del condensador. Cuando se conectan a un circuito de baja impedancia, como una línea eléctrica, una gran corriente puede concentrarse en el cortocircuito y calentarse, provocando la ignición.

Una vez que un condensadores de tántalo se enciende, continúa ardiendo con llamas y se quema. Por esta razón, muchos fabricantes de equipos que requieren una alta fiabilidad o equipos que están constantemente bajo tensión han prohibido totalmente el uso de condensadores de tántalo. Incluso en equipos portátiles alimentados por baterías se han registrado casos de quemado de condensadores de tántalo, por lo que es necesario tener cuidado y verificar los circuitos al utilizarlos.

Dos medidas generales son: no aplicar tensión inversa en ningún caso; y seleccionar un condensador con una tensión nominal que tenga un margen suficiente para la tensión aplicada al condensador. En particular, cuando se utilizan en circuitos de alimentación, es conveniente utilizar condensadores de tántalo con una tensión nominal de al menos el doble, y si es posible el triple, de la tensión de alimentación.

Si la afluencia de corriente de rizado es elevada, el calor generado en el interior del condensador puede provocar su degradación, por lo que también resulta eficaz seleccionar un encapsulado de mayor tamaño que presente una ventaja en la disipación del calor.

2. Indicación de Polaridad de los Condensadores de Tántalo

Los condensadores de tántalo están polarizados, y si la polaridad especificada es incorrecta, puede fluir una gran corriente, provocando la ignición en el peor de los casos. Por lo tanto, es necesario comprender las indicaciones de polaridad de los electrodos.

Los condensadores de tántalo pueden clasificarse en tres tipos en función de su construcción: tipo chip, tipo caja metálica sellada herméticamente y tipo inmersión en resina, la polaridad de estos condensadores de tántalo es la siguiente:

• Tipo Chip
  En la superficie superior de la carcasa negra moldeada hay impresa una tira blanca con la capacitancia y la tensión nominal; el electrodo situado debajo de la tira es el ánodo.
• Tipo Sellado Herméticamente con Caja Metálica
  Para aplicaciones que requieren una alta fiabilidad, se imprime un signo + en la superficie de la forma cilíndrica redonda, junto con la capacitancia, la tensión nominal, etc. Los hilos conductores del lado del signo + son los ánodos. El cable del lado del signo + es el ánodo.
• Tipo de Inmersión en Resina
  Construcción vertical, pero con un signo + impreso en la superficie de resina junto con la capacitancia, la tensión nominal, etc. El hilo conductor del lado cercano al signo + es el ánodo. El cable del lado cercano al signo + es el ánodo. Las longitudes de los conductores son desiguales, siendo el conductor del lado del cátodo más corto.

Del mismo modo, los condensadores electrolíticos de aluminio, que también están polarizados, están marcados en el lado del ánodo y difieren de los condensadores de tántalo en la forma en que están marcados. Cuando se sustituye un condensador electrolítico de aluminio por un condensador de tántalo, debe prestarse la debida atención a que la polaridad sea la correcta.

¿Qué es una Matriz de Transistores?

Una matriz de transistores es un componente electrónico que integra múltiples transistores en un mismo encapsulado. Los transistores son dispositivos semiconductores utilizados para la conmutación y amplificación de señales eléctricas. El término “matriz” hace referencia a la disposición organizada de estos transistores en el componente.

Ventajas y Aplicaciones de las Matrices de Transistores

Una de las ventajas principales de las matrices de transistores es su capacidad para controlar múltiples relés de salida y otros dispositivos en un espacio reducido. Si estos transistores se montaran de forma individual, requerirían una placa más grande y un diseño más complejo, lo que podría generar problemas de funcionamiento debido al ruido y otros factores. El uso de matrices de transistores permite lograr un mayor ahorro económico y funcionalidad, ya que son más compactas, ligeras y menos susceptibles al ruido.

Estas matrices se utilizan ampliamente en microcontroladores, que son placas de control utilizadas en una variedad de electrodomésticos y dispositivos electrónicos presentes en nuestra vida cotidiana. Anteriormente, los transistores individuales se montaban de forma separada, pero con la introducción de las matrices de transistores se logró un ahorro considerable de espacio y costos. Además, se simplificó el enrutamiento de las conexiones y se mejoró la inmunidad al ruido. En la actualidad, las matrices de transistores son componentes esenciales en los sistemas de control y circuitos electrónicos.

Principio del Funcionamiento de las Matrices de Transistores

Una matriz de transistores está compuesta por varios transistores encapsulados en un mismo dispositivo. Los transistores son dispositivos semiconductores formados por tres capas de material semiconductor (p-n-p o n-p-n) y pueden operar como interruptores o amplificadores dependiendo de la aplicación.

Los transistores se utilizan principalmente como salidas de destino en los microcontroladores. Antiguamente, se utilizaban comúnmente transistores bipolares debido a su capacidad para manejar altas corrientes y su resistencia al ruido. Las matrices de transistores estaban formadas por múltiples transistores bipolares conectados en serie. Sin embargo, en la actualidad, los MOSFET (transistores de efecto de campo de óxido metálico) de alta velocidad y baja pérdida son los más utilizados. Esto ha llevado a que la mayoría de las matrices de transistores sean reemplazadas por las matrices de MOSFET.

Más Información sobre las Matrices de Transistores

1. Circuitos Internos de las Matrices de Transistores

Existen diferentes tipos de matrices de transistores en función de los distintos transistores utilizados en su interior.

• DMOS FET
  Capaces de controlar grandes corrientes y bajas pérdidas cuando se utilizan a bajas corrientes.
• Transistor Bipolar Simple
  Bajas pérdidas cuando se utiliza a bajas corrientes, pero no puede controlar grandes corrientes.
• Transistor Bipolar Darlington
  Puede controlar grandes corrientes, pero se producen pérdidas cuando se utiliza a bajas corrientes.

Otra diferencia es si la lógica de entrada es activa alta (la corriente fluye cuando se introduce un nivel alto en el terminal de entrada) o activa baja (la corriente fluye cuando se introduce un nivel bajo en el terminal de entrada). Los tipos también se dividen según tengan o no un diodo de pinza incorporado, que es necesario cuando se accionan relés, etc.

2. Matrices de Transistores de Tipo Fuente y Sumidero

Existen dos tipos de matrices de transistores, de tipo fuente y de tipo sumidero, según el tipo de corriente de salida. El tipo fuente enciende y apaga los contactos en el lado del polo positivo a la carga. Este modo de funcionamiento permite a las matrices de transistores “descargar corriente hacia la carga”.

Por el contrario, el tipo sumidero enciende y apaga los contactos en el lado de masa con respecto a la carga. La matriz de los transistores está en modo de funcionamiento de “corriente absorbida desde la carga”.

3. Cableado de Terminales no Utilizados en una Matriz de Transistores

El proceso para los canales no utilizados en una matriz de transistores se describe en la hoja de datos de la matriz de transistores a utilizar, por ejemplo. Dependiendo del producto, algunos indican que las patillas de entrada en particular “pueden dejarse sin conectar”, mientras que otros indican que “las patillas de entrada deben conectarse a tierra”.

¿Qué es un Transformador de Corriente?

Un transformador de corriente, comúnmente abreviado como TC, es un dispositivo diseñado para alterar la magnitud de una corriente eléctrica.

El funcionamiento básico del transformador de corriente se basa en la relación entre el número de vueltas de las bobinas en la entrada y la salida. Su principal función es transformar corrientes de alta intensidad o alta tensión en corrientes más pequeñas y manejables. Los transformadores de corriente se utilizan ampliamente en aplicaciones de medición de corriente y en sistemas de relés para protección.

Usos de los Transformadores de Corriente

Los transformadores de corriente son equipos muy utilizados en la industria y las instalaciones de infraestructuras. Los siguientes son ejemplos de aplicaciones de transformadores de corriente:

• Control de corriente de bombas para bombeo de agua
• Monitorización de la caída de agua en bombas de drenaje y tratamiento de aguas residuales
• Monitorización de la corriente en destino en subestaciones
• Supervisión de la generación de energía en centrales eléctricas.

La finalidad del uso de transformadores de corriente es el aislamiento de circuitos y la conversión de corriente. El aislamiento del circuito se utiliza para aislar el circuito principal del circuito de control por el que circulan grandes corrientes; los transformadores de corriente también se utilizan para controlar las corrientes en pequeñas bombas de unos 5 A con el fin de aislar el circuito.

Los transformadores de corriente se utilizan para dar salida a grandes corrientes en forma de pequeños circuitos de corriente. Dado que no es rentable introducir miles de A de corriente en el circuito de control debido al mayor grosor del cableado de control, los transformadores de corriente se utilizan para transformar la corriente a un máximo de unos 5 A para el control y la supervisión.

Principio de los Transformadores de Corriente

Los transformadores de corriente alterna constan de un núcleo de hierro, una bobina primaria y una bobina secundaria, cada una de ellas enrollada alrededor de un núcleo de hierro.

La bobina primaria es la que está conectada al circuito de corriente que se desea medir: cuando circula corriente por la bobina primaria, se genera un flujo magnético en el núcleo de hierro que excita la bobina secundaria. La bobina secundaria genera una corriente en el secundario en función de la magnitud del flujo magnético excitado.

El valor de la corriente generada en la bobina secundaria viene determinado por la corriente en la bobina primaria y la relación de vueltas: cuantas más vueltas tenga la bobina primaria, mayor será el valor de la corriente; cuantas más vueltas tenga la bobina secundaria, menor será el valor de la corriente. Generalmente, el valor de corriente de la bobina secundaria se ajusta a 1 A o 5 A para la corriente máxima admisible en la bobina primaria para producir el producto.

Tipos de Transformadores de Corriente

Existen diferentes tipos de transformadores de corriente, como los transformadores de corriente bobinados y los transformadores de corriente de paso. Los siguientes son ejemplos de tipos de transformadores de corriente:

1. Transformadores de Corriente Bobinados

Un transformador de corriente bobinado consta de un núcleo anular de hierro y bobinas de entrada y salida. Funciona como se describe en la sección de principios. Se utiliza principalmente para pequeños transformadores de corriente de varios A a varias decenas de A, ya que la corriente de cableado admisible en el lado primario aumenta a medida que aumenta la corriente en el circuito de medida. Se caracteriza por su capacidad para medir pequeñas corrientes con gran precisión.

2. Transformadores de Corriente de Paso

Los transformadores de corriente de paso son transformadores de corriente en los que se ha eliminado la bobina primaria. El cableado del circuito que se va a medir se inserta en el núcleo de hierro, que se utiliza como bobina primaria.

Los transformadores de corriente pasantes se seleccionan básicamente para grandes circuitos de corriente de varias decenas de A a varios cientos de A o más, ya que son baratos de instalar debido a la ausencia de bobina primaria.

3. Transformadores de Corriente Continua

Los transformadores de corriente para circuitos de corriente alterna se describen en la sección de principios. No pueden utilizarse para circuitos de corriente continua ya que no se genera flujo magnético en el núcleo de hierro. Los transformadores de corriente continua con elementos Hall se utilizan para medir corrientes continuas.

Cuando se aplica un campo magnético a un circuito conductor de corriente, se genera una tensión correspondiente al valor de la corriente. Esto se denomina efecto Hall, y un elemento Hall es un elemento que emite una tensión según este principio. La mayoría de los transformadores de corriente continua son transformadores de corriente que utilizan elementos Hall.

Sin embargo, en el caso de la corriente continua, existen fuentes de alimentación de alta corriente, como las de los tranvías. Sus valores de corriente pueden ser de varias decenas de miles de A, lo cual es difícil de medir con transformadores de corriente de elementos Hall.

4. Divisor de Corriente Tipo Resistencias Shunt

Las resistencias shunt son resistencias de baja resistencia para medir corrientes. Como el valor de la resistencia está predeterminado, se puede convertir en un valor de corriente midiendo la tensión en ambos extremos.

Las resistencias shunt se utilizan para medir corrientes continuas elevadas de varias decenas de miles de A. Las resistencias en derivación en circuitos de alta corriente también generan mucho calor, por lo que suelen refrigerarse por agua.

¿Cómo Seleccionar un Transformador de Corriente?

 ¿Qué es un Sensor de Presión Fluidostático?

Un sensor de presión fluidostático es un tipo de sensor utilizado para detectar la presión de un fluido, ya sea aire o líquido. Puede activarse según el valor absoluto de la presión o por la magnitud del cambio de presión en relación con un valor preestablecido.

Tipos de Sensores de Presión Fluidostático

Existen dos tipos principales de sensores de presión fluidostático. Los sensores de presión fluidostático de tipo piezorresistivo utilizan elementos piezoeléctricos para detectar los cambios de presión a través de variaciones en la corriente y la tensión. Por otro lado, los sensores de presión fluidostático de tipo capacitivo detectan los cambios de presión mediante cambios en la capacitancia de un condensador con un elemento móvil causados por la presión externa. Estos sensores de presión fluidostático tienen una amplia gama de aplicaciones.

Usos de los Sensores de Presión Fluidostático

Los sensores de presión fluidostático se utilizan en diversas áreas. Son empleados en el control de prensas y equipos de conformado, así como en la supervisión de la presión de aceite de los motores de automóviles y de los frenos de los trenes.

Además, los sensores de presión fluidostático encuentran aplicación en entornos difíciles donde están expuestos a sustancias corrosivas o tóxicas. También existen sensores de presión fluidostático a prueba de explosiones que se utilizan cuando se manipulan sustancias inflamables, como en las industrias química, petrolera y del gas.

En la industria de la producción, los sensores de presión fluidostático se utilizan para controlar el flujo de aire en compresores de aire acondicionado, gases refrigerantes y aspiradoras, así como para supervisar la presión de bombas y compresores.

Principio de los Sensores de Presión Fluidostático

Los sensores de presión fluidostático convierten las variaciones de presión en señales eléctricas. Existen tres formas de expresar los cambios de presión: en relación con la presión atmosférica, como valor absoluto de la presión y como presión diferencial.

Hay diferentes tipos de sensores de presión fluidostático disponibles según el entorno de instalación, el tipo de fluido y la magnitud de la presión a detectar. Si se trata de aire, se utiliza un sensor de presión fluidostático para aire; si es líquido, se utiliza un sensor de presión fluidostático para fluidos en general. Los sensores de presión fluidostático a prueba de explosiones se utilizan en entornos con sustancias inflamables, como disolventes orgánicos y gas natural.

En entornos con sustancias altamente corrosivas o tóxicas, se requieren sensores de presión fluidostático resistentes a productos químicos. Es importante verificar la resistencia química no solo del sensor, sino también de todos los componentes del sensor de presión fluidostático cuando se utilizan en presencia de sustancias altamente tóxicas.