Colegio:

Vocacional Monseñor Sanabria.

Especialidad:

Electrotecnia.

Sub Área:

Control de Maquinas Eléctricas.

Tema:

Temporizadores ON, OFF Delay.

Profesor:

Luis Fernando Corrales.

Estudiante:

Marvin Daniel Arley Castro.

Sección:

11-9.

Fecha de Entrega:

02/09/2014.

Introducción

El siguiente proyecto se realizara con un trabajo que consista en una parte previa de investigación en el que se deberá adquirir conocimiento con el fin de poder realizar la parte práctica que consistirá en elaborar un para de temporizadores ON, OFF Delay conectados a 120 V.

El proyecto se deberá realizar utilizando además de los relés de 12 voltios (muy importantes), componentes como diodos, transistores, resistencias, terminales de block y condensador que se especificaran más adelante.

Este proyecto tendrá como función servir como temporizadores para trabajos de automatización, los cuales se caracterizan porque cuando su bobina se energiza sus contactos cambian de posición de manera instantánea, pero el cambio retardado de sus contactos lo realizan después que su bobina se dessenergia, esto para el Off Delay y para el On Delay, estos son temporizadores que inician su conteo o retardo de tiempo para hacer cambiar sus contactos en el mismo instante en que su bobina es energizada

Este proyecto se realizara en un par de placas de bakelita en donde se montaran los circuitos a utilizar, para posteriormente iniciar su ensamblaje y estañar los componentes, además se montaran en chasis hechos de acrílico para su respectiva protección.

Justificación

El motivo del siguiente proyecto es realizar un par de temporizadores que se utilicen en futuros proyectos de automatización y en circuitos en los cuales se desee utilizar este funcionamiento, esto con el fin de poseer un muy práctico sistema de temporización para trabajos relacionados al uso de sistemas automátizados.

El proyecto se realiza con el fin de poseer dos sistemas de temporización para utilizarlos en trabajos de automatización, este trabajo servirá como un método relevador de tiempo, en este caso dos tipos on delay y off delay, de ahí viene su importancia para su realización.

El anteproyecto se realiza por la razón principal de que es un paso muy importante para el proceso de elaboración de un proyecto y se realiza con el fin de presentarlo antes para comprobar que se ha hecho un análisis inicial adecuado del trabajo para la presentación del mismo, además al realizarlo se adquiere un conocimiento primordial de lo que se hará después y de esta manera uno se ayuda para la presentación del montaje solicitado en el proyecto, confiando en presentarlo de buena manera por lo hecho con anterioridad.

El problema planteado seria como realizar dos temporizadores con un periodo de tiempo aproximado a un minuto que funcionen como on y off delay respectivamente, y aun más importante, que funcionen.

El proyecto cuando finalice su elaboración se observara que los relés actuaran por un periodo de tiempo preestablecido, por medio de la colocación de diodos, transistores y resistencias de un valor específico, los cuales influirán en el funcionamiento de los relés.

Al investigar sobre el proyecto se observara y encontrara la manera adecuada de realizar el circuito con el fin de hacer funcionar los temporizadores.

-Impacto a corto mediano plazo largo:

El proyecto realizado ayuda a la comprensión de los problemas planteados y mejora conocimientos acerca de ciertos componentes usados en la electrónica. Además realizando el proyecto se obtendrá un par de temporizadores, los cuales se podrán utilizar en futuros trabajos.

-Lo que vamos a hacer nos beneficia de modo que así obtendremos un mejor entendimiento del uso de los relés, condensadores, transistores y diodos, además de realizar un sistema de temporización, el cual será útil para diversas aplicaciones.

-El interés del proyecto es realizar un par de temporizadores conectados a 120 Voltios, para observar su funcionamiento y aplicar sus utilidades como el uso para retardo de tiempo, además la novedad del proyecto sería la utilización de 3 transistores del mismo valor cruciales para el funcionamiento de los temporizadores.

Marco Teórico

En el marco teórico se explicaran los componentes utilizados para la elaboración del proyecto y además se explicara lo necesario para su realización.

Primeramente los temporizadores son un relevador de tiempo, hay de dos tipos On delay y Off delay.

Es decir este relevador cuenta con una bobina y contactos abiertos y cerrados que actúan de la siguiente forma: primero se ajusta un tiempo digamos 55 segundos una vez hecho esto se energiza la bobina y después de 55 segundos los contactos normalmente abiertos se cierran y los contactos normalmente cerrados se abren este es un timer relay on delay es decir un relevador de tiempo que actúa después de energizar la bobina.

Y en el otro caso existen los off delay que energizan la bobina y los contactos no cambian de posición mas sin embargo desenergizas la bobina y después de 55 segundos los contactos cambian de posición, esto como dije es un timer relay off delay y cada uno tiene una aplicacion similar estos elementos pertenecen al equipo de control electromagnético aunque tambien los hay en estado sólido como son los tiristorores con disparo retardado (elementos electrónicos).

ON DELAY: El contacto de del relé de salida del timer pasa a ON cuando se energiza el timer y luego de transcurrido el tiempo prefijado pasa a OFF.

OFF DELAY: El contacto de del relé de salida del timer permanece en OFF cuando se energiza el timer y luego de transcurrido el tiempo prefijado pasa a ON.

-Diodo LED:

Los leds se usan como indicadores en muchos dispositivos y en iluminación.

-Existen tres formas principales de conocer la polaridad de un led:

.La pata más larga siempre va a ser el ánodo.

.En el lado del cátodo, la base del led tiene un borde plano.

.Dentro del led, la plaqueta indica el ánodo. Se puede reconocer porque es más pequeña que el yunque, que indica el cátodo.

-Funcionamiento: Cuando un led se encuentra en polarización directa, los electrones pueden recombinarse con los huecos en el dispositivo, liberando energía en forma de fotones. Este efecto es llamado electroluminiscencia y el color de la luz (correspondiente a la energía del fotón) se determina a partir de la banda de energía del semiconductor.

- Características: Los leds se especifican por el color o longitud de onda de la luz emitida, la caída de voltaje directa (VF), el voltaje máximo inverso (VR), la máxima corriente directa (IF) y la intensidad luminosa. Típicamente VF es del orden de 1,6V a 2,8V y VR del orden de 4V a 5V. Entre mayor sea la corriente aplicada mayor es el brillo, y viceversa. El valor de VF depende del color, siendo mínimo para Leds rojos y máximos para leds azules.

-Medidas de Protección: Los diodos deben estar protegidos mediante una resistencia en serie, para limitar la corriente a través suyo a un valor seguro, inferior a la IF máxima. Los leds deben también protegerse contra voltajes inversos excesivos, por ejemplo un voltaje inverso superior a 5V causa generalmente su destrucción inmediata.

-Diodo 1n4004:

El diodo 1N4004, el cual será utilizado para el proyecto, conduce una corriente máxima de 1 Amperio y soporta una tensión inversa de 1000 Voltios. Se utiliza para rectificar a la frecuencia de la red (50 o 60 Hz). Suele ser de plástico.

La polaridad del diodo rectificador se reconoce sabiendo que la banda plateada es el cátodo y que por consiguiente el otro lado seria el ánodo.

-Funcionamiento: Un rectificador como este, el componente que permite convertir la corriente alterna en corriente continua en polarización directa, este proceso se llama rectificación, es un diodo de baja potencia dado que maneja corrientes menores de 1 Amperio.

-Resistencias:

-Funcionamiento: La principal función que tiene este componente es disipar energía en un circuito por efecto joule.

Su aplicación es diversa ya que un arreglo de resistencias puede ser utilizado para disminuir la corriente que fluye por un cable o para establecer una caída de voltaje en algún otro elemento de un circuito. Una resistencia se opone al flujo de electrones, al pasar la corriente por ella se calienta según los amperios que circulen. Controla el flujo de electrones y se usa como divisor de tensión o como un limitador al paso de voltaje o corriente en un circuito.

Las resistencias poseen un código de colores para determinar su valor especifico, en el caso del proyecto se usaran 4 resistencias, dos de 1K, una de 220k y una de 470k de ½ watt, su valor permitirá el buen funcionamiento del circuito protegiendo a los diversos componentes.

-Resistencia Variable (Potenciómetro):

Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.

Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reóstatos, que pueden disipar más potencia.

En el caso de los temporizadores se utilizaran potenciómetros de 100k, uno para cada circuito.

-Conectores de Block:

En el caso del proyecto se utilizaran dos terminales de block de dos pines para cada temporizador, los cuales tendrán como función servir de conectores con el circuito, tanto para la entrada de 12 voltios como para la salida del relé.

-Condensador:

Es un tipo de condensador que usa un líquido iónico conductor como una de sus placas. Típicamente con más capacidad por unidad de volumen que otros tipos de condensadores, son valiosos en circuitos eléctricos con relativa alta corriente y baja frecuencia. Este es especialmente el caso en los filtros de alimentadores de corriente, donde se usan para almacenar la carga, y moderar el voltaje de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada. También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente continua pero no corriente alterna.

Los condensadores electrolíticos pueden tener mucha capacitancia, permitiendo la construcción de filtros de muy baja frecuencia, para el caso del proyecto se utilizaran un condensador de 4700 microfaradios para cada temporizador.

-Interruptor:

Es un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica. En el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son innumerables, van desde un simple

interruptor que apaga o enciende una bombilla, hasta un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas, controlado por computadora.

Su expresión más sencilla consiste en dos contactos de metal inoxidable y el actuante. Los contactos, normalmente separados, se unen mediante un actuante para permitir que la corriente circule. El actuante es la parte móvil que en una de sus posiciones hace presión sobre los contactos para mantenerlos unidos.

Para el proyecto se utilizará un interruptor de tres polos en cada placa, con capacidad para 3 amperios.

-Relé:

Es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.

Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico.

En ambos temporizadores se utilizara un relé de 12 voltios con capacidad de 10 amperios.

-Transistores 2N2222A:

Sirve tanto para aplicaciones de amplificación como de conmutación. Puede amplificar pequeñas corrientes a tensiones pequeñas o medias; por lo tanto, sólo puede tratar potencias bajas (no mayores de medio Watts). Puede trabajar a frecuencias medianamente altas.

Por todas esas razones, es un transistor de uso general, en los temporizadores se utilizan 3 transistores 2N2222A por cada circuito.

-Discusión de Resultados Obtenidos:

Los resultados obtenidos durante la elaboración del proyecto han sido buenos, ya que con esto he logrado adquirir nueva experiencia en el uso de los relés, además de poder realizar un trabajo que me servirá para futuros proyectos y practicas relacionadas con la especialidad (automatización), si bien me he equivocado en algunos detalles del trabajo realizado, creo que se ha desarrollado de buena manera, ya que las placas se han desarrollado con las precauciones correctas, y los procesos previos para su elaboración se han realizado con satisfacción.

A continuación se observa un diagrama con el que seguí la elaboración del circuito en la placa:

Aquí observamos un par de imágenes de las pistas ya estañadas de los temporizadores en desarrollo:

Además en la siguiente imagen se muestra el circuito del proyecto montado en una protoboard con el fin de probar bien el mismo antes de su montaje final:

Para finalizar, el montaje de los temporizadores se realizaran en una placa de cobre como se observa en la imagen de abajo, además de realizar el proceso conocido de dibujar el circuito en la placa con un pilot, sumergir y mezclar la placa con acido muriático y agua oxigenada, para que quede impreso el circuito realizado, y luego realizar los huecos para los componentes, estos se deberán soldar y luego se podrá pasar una capa de esmalte a la placa con el fin de cuidar su no deterioro por oxidación, finalmente se elaborara un chasis para el proyecto ya finalizado, en este caso con acrílico.

-Precios, Costos del Proyecto (Presupuesto):

Leds: 100 colones cada uno.

Diodos: 25 colones cada uno.

Resistencias: 4 colones cada una.

Conectores de Block: 30 colones la unidad.

Placa de cobre: 700 colones la pieza.

Tornillos para Chasis (con tuercas y empaques): 2160 colones en total con tuercas y arandelas.

Condensadores: 300 colones cada uno.

Potenciómetros: 400 colones cada uno.

Reles: 1100 cada uno.

Transistores: 350 colones la unidad.

Interruptor: 200 colones cada uno.

-Bibliografía:

http://es.wikipedia.org/wiki/

http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=

http://www.slideshare.net/dispositivos-semiconductores

Floyd, Thomas L., Principios de Circuitos Eléctricos, Pearson Educación, México, 2007.

http://enmanuelhfe1.blogspot.com/2013/10/temporizadores-on-delay-y-off-delay.html

https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20091026230321AAojyqJ