Elementos Finales De Control

Universidad Nacional de Colombia Bogotá, Colombia Junio de 2008
Programa de Ingeniería Química Asignatura: Control de Procesos (VIII Semestre)

Elementos Finales de control

Elementos Finales de control

Constanza Saavedra Andrés Torres Daniel Corredor Jairo Díaz A.

gcsaavedrap@unal.edu.co aotorresv@unal.edu.co docorredorq@unal.edu.co jadiazam@unal.edu.co

Elementos Finales deControl (diferentes a válvulas convencionales)
Elementos para el control continuo de potencia:
 Tiratrón  Ignitrón  Amplificador Magnético  Rectificador Controlado de Silicio

Rectificadores Controlados de Silicio
 También se denominan tiristores o SCR

( silicon controlled rectifier)
 Bloquean el paso de la corriente hasta

que no se aplica una pequeña señal en el cable de control.RECTIFICADOR

[4]

Tipos de encendido del rectificador
 Sistema ángulo fase: impulso

sincronizado
 

Resistivas Inductivas

 Por cruce de cero (zero crossover):

paquetes de ondas discontinuas.
Se emplea para cargas resistivas en calentamientos de hornos

Generalidades unidades SCR
 Requieren un sistema de protección

Si la carga varía y la corriente de carga seexcede, el control del SCR envía una señal para disminuir la corriente de salida a la carga. Ejemplo: Calentamiento de hornos por resistencia de calefacción.

 Los rectificadores de silicio indican la

cantidad de corriente de carga en porcentajes de 0-100.

Ventajas de los SCR
 Tiempo de respuesta corto  Pequeño tamaño

 Su salida mínima es de 0 V, es decir la

potencia dealimentación a la carga puede anularse completamente.

BOMBAS DOSIFICADORAS
 Son accionadas por actuadores

electrónicos.  Envío de cantidades precisas de líquido Características:
 Bajos caudales
 Altas presiones  Altas viscosidades

ACTUADORES DE VELOCIDAD VARIABLE
 Permiten variar el caudal del fluido en

bombas centrifugas, ventiladores y compresores.  Evitan la pérdida de energía quenecesariamente absorben las válvulas de control.

Servomotores
 Un

servomotor es un dispositivo similar a un motor de corriente continua, que tiene la capacidad de ubicarse en cualquier posición dentro de su rango de operación, y mantenerse estable en dicha posición.
[1]

Servomotores
 Pueden ser:

 Eléctricos.
 Hidráulicos.  Digitales.  Manuales.
Servomotor eléctrico [2]Servomotor neumático
 Funcionamiento:  Diafragma con resorte.

 Al aplicar fuerza se

comprime el resorte.  Llega al equilibrio.  Tipos:  Acción directa.  Acción Inversa.
[4]

Servomotor neumático
Desviación del ideal  Rozamientos en la estopada.  Falta de linealidad del resorte.  Área efectiva del obturador.  Esfuerzo del obturador.

[3]

Servomotor neumático
En laválvula existe un equilibrio de fuerzas:
 Fuerza resultante obtenida por el servomotor


Es obtenida por el actuador y depende de la acción de la válvula. Entre el vástago de la válvula y la empaquetadura Depende del tipo de empaquetadura. Permite cerrar la válvula Consigue que la fuga de fluido sea mínima.

 Fuerza de rozamiento




 Fuerza de asentamiento
 

Servomotorneumático
En la válvula existe un equilibrio de fuerzas:
 Fuerza del obturador (peso)  Fuerza elástica del fuelle de estanqueidad.


Obliga a una fuerza adicional en el servomotor para comprimir o tensionar los fuelles.

 Fuerza de desequilibrio del fuelle de estanqueidad.


Es igual al producto del área efectiva por la presión del fluido existente. Debidas a la presión del fluido detrabajo sobre el obturador.

 Fuerza estática y dinámica sobre el obturador


Servomotores eléctricos
 Es un motor que está

[5]

acoplado a una válvula a través de engranajes  Se parece en su funcionamiento al neumático.  No necesita aire.  Requiere tiempos de 1 minuto para efectuar correcciones.

Servomotores eléctricos
Tipos de circuitos de control

 Circuito todo o nada...