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AYUDA PRUEBAS CONTROL INDUSTRIAL
Subraye segn su criterio si lo que se afirma en los siguientes enunciados es VERDADERO o
FALSO, explique
1.- en el motor de rotor bobinado es posible disminuir la corriente sin disminuir el torque de
arranque.
VERDADERO En que Caso: en el caso del arranque con resistencias retoricas, ya que si se coloca
resistencias en serie al rotor esto disminuye la corriente pero el torque no, Con este tipo de
arranque se mejora el factor de potencia e incluso es posible la velocidad de arranque 25 % si el
motor est en carga.
2.- en la primera mitad del siglo veinte era relativamente fcil controlar la velocidad del motor
de induccin de rotor jaula de ardilla.
VERDADERO ya que exista la electrnica de potencia que utiliza semiconductores de potencia que
ayudan a controlar el arranque de este motor
3.- el mejor mtodo para el arranque para un motor de rotor bobinado es el estrella triangulo.
FALSO ya que para tener un arranque estrella triangulo se debe tener acceso 6 terminales del
motor para las conexiones y tambin sebe considerar que para el arranque se utiliza motor de
induccin.
Se dispone de un motor trifsico de induccin rotor devanado y con 6 terminales accesibles en
el estator que arranque es el mas adecuado?
Resistencia rotoricas Y-Delta Con Autotransformador
Porque : ya que en este arranque se utiliza este tipo de motor induccin de rotor devanado y
mediante este arranque se conectan resistencias en serie al devanado del rotor para disminuir la
corriente de arranque.
Arrancar un motor con autotransformador en lugar de hacerlo en forma directa hace que el
torque de arranque
Permanezca igual aumente disminuya
Porque: porque con auto trasformador durante el arranque el voltaje de alimentacin en el
secundario es bajo entonces por la relacin que tiene el torque con el voltaje es directamente
proporcional al voltaje al cuadrado entonces el torque baja.
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Dibuje el comportamiento de los contactos NORMALMENTE CERRADOS de los rels de tiempo
que se indican, si todos se hallan calibrados para 10 segundos y la bobina o elemento de
accionamiento recibe pulsos como se ilustra en la siguiente figura:
Disear el circuito de fuerza con todas las protecciones, para que un motor trifsico de induccin
de rotor bobinado pueda funcionar en los dos sentidos de giro y arranque con un
sistema que cortocircuita en tres pasos las resistencias retricas.
Se pide:
Circuito de fuerza con todas las protecciones
Diagrama de conexiones de entradas y salidas al PLC
Diagrama de tiempos de los contactores para el sentido horario
Circuito de control usando lenguaje ladder que cumpla las siguientes condiciones:
El sentido de giro se lo selecciona con un interruptor 0N (giro horario); OFF
(giro antihorario)
Una vez seleccionado el sentido de giro el motor arranca mediante un
pulsante con el sistema indicado, funciona durante 15 minutos y se
detiene
El motor se detendr tambin si se presiona un pulsante de paro o por
sobrecarga
Utilizar al menos un rel off delay para el diseo
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REALIZAR LOS DIAGRAMAS GUARDANDO COHERENCIA ENTRE LOS NOMBRES DE LAS VARIABLES Y
LOS DIFERENTES DIAGRAMAS SOLICITADOS.
DIAGRAMA DE FUERZA
ENTRADAS Y SALIDAS
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DIAGRAMA DE TIEMPOS
CIRCUITO EN LOGO
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Realizar el diagrama de fuerza, entradas y salidas , de tiempos y el circuito de control para un
arranque Y-D en dos sentidos de giro
DIAGRAMA DE FUERZA
ENTRADAS Y SALIDAS
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DIAGRAMA DE TIEMPOS
RTY2(ON
DELAY)
RTY(ON DELAY)
CY
CH
CD
CIRCUITO EN LOGO
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Realizar el diagrama secuencial de operacin de C1,C2 y Rt1,si el interruptor I1 se halla cerrado ,
durante 170 segundos a partir que se presiona P1
El selector se halla en MODO 2 y los rels de tiempo calibrados para los tiempo
Rt1=20seg Rt2=30seg Rt3=10seg
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1.
Se dispone de un motor trifsico de induccin de 220V 15HP arranque en forma directa
comandado por un contactor C1
Se Pide
a. Disear el circuito de fuerza con todas las protecciones.
b.
Realizar el circuito de control, de manera que un pulsante P1 arranca el motor funciona
un tiempo indeterminado y se apaga con el mismo pulsante P1. Si se presiona
nuevamente P1 el motor se detiene y asi sucesivamente
DIAGRAMA DE FUERZA
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DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
DIAGRAMA DE CONTROL
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2.
Dibuje el diagrama de fuerza con todas las protecciones para invertir el sentido de giro
de un motor trifsico.
3. Se desea abrir y cerrar una puerta de galpn industrial movida por un motor trifsico para lo
cual se dispone de un pulsante P1 y dos finales de carrera, un Fcc que se opera cuando la puerta
est cerrada y otro Fca que se opera cuando la puerta est totalmente abierta, de la siguiente
manera:
a.
Si la puerta est cerrada y se presiona P1 la puerta se abre totalmente y se la puede
cerrar presionando nuevamente P1.
b.
Si se presiona P1 cuando la puerta est en medio camino, el control ignora esta accin y
la puerta est en medio camino, el control ignora esta accin y la puerta continua semarcha hasta abrirse o cerrarse totalmente segn el caso.
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DIAGRAMA DE FUERZA
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
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DETALLE DE ELEMENTOS
ELEMENTO DETALLE
PULSADOR P1 Nos permite poder arrancar la puerta para abrirla
FINAL DE CARRERA 1 FC1 Permite saber si la puerta se ha abierto totalmenteFINAL DE CARRERA 2 FC2 Permite saber si la puerta se ha cerrado totalmente
TERMICO TER1 Permite proteger al motor de sobrecargas
CONTACTOR ABRIR C1ABRIR Permite abrir la puerta
CONTACTOR CERRAR C2CERRAR Permite cerrar la puerta
DIAGRAMA DE CONTROL
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4. Se desea abrir y cerrar una puerta de galpn industrial movida por un motor trifsico para lo
cual se dispone de un pulsante P1 y dos finales de carrera, un Fcc que se opera cuando la puerta
est cerrada y otro Fca que se opera cuando la puerta est totalmente abierta, de la siguiente
manera:
a.
Si la puerta est cerrada y se presiona P1 la puerta se abre totalmente y se la puede
cerrar presionando nuevamente P1.
b. Si se presiona P1 cuando la puerta est en medio camino, el control ignora esta accin y,
el control ignora esta accin y la puerta continua se marcha hasta abrirse o cerrarsetotalmente segn el caso.
c. En caso de que la puerta se halle abierta por ms de cinco minutos se cerrara
automticamente.
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DIAGRAMA DE FUERZA
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
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DETALLE DE ELEMENTOS
ELEMENTO DETALLE
PULSADOR P1 Nos permite poder arrancar la puerta para abrirla
FINAL DE CARRERA 1 FC1 Permite saber si la puerta se ha abierto totalmente
FINAL DE CARRERA 2 FC2 Permite saber si la puerta se ha cerrado totalmente
TERMICO TER1 Permite proteger al motor de sobrecargas
CONTACTOR ABRIR C1ABRIR Permite abrir la puerta
CONTACTOR CERRAR C2CERRAR Permite cerrar la puerta
DIAGRAMA DE CONTROL
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5. Disee el circuito de Control para que los contactores C1 y C2 funcionen de la siguiente
manera:
a. Se dispone de un pulsante P, un rel de tiempo ON DELAY y un selector S de tres
posiciones modo1 M1; modo2 M2 y paro.
b. En el modo 1 M1, mediante el pulsante P se excita el contactor C1 y 30 segundos ms
tarde el contactor 2
c. En el modo 2 M2. mediante el mismo pulsante P se excita el contactor C2 y 30 segundos
ms tarde el contactor C1.
d.
En el modo paro no funciona ningn elemento.
e.
Se sugiere Utilizar un contactor auxiliar asociado a cada modo de operacin del
contactor para poder disponer de varios contactos en el circuito de control.
f.
Disee el circuito de control utilizando un PLC en este caso no utilizar el contactor
auxiliar sugerido
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
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DIAGRAMA DE CONTROL
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6. Se desea disear un circuito de fuerza para que un motor trifsico de induccin jaula de
ardilla provisto de seis terminales pueda funcionar en los dos sentidos de giro provisto de un
arranque Y-DELTA. Realice el diagrama de control del arrancador de acuerdo a las siguientes
condiciones:
a.
Mediante un selector de 3 posiciones se escoje: giro horario, apagado y anti horario.
b.
Una vez escogido el sentido de giro mediante un pulsador P1, mediante un pulsador P1
se conecta el contactor de lnea CH O CAH que arranca el motor en el sentido
seleccionado.
c. Luego de 7 segundos se desconecta CY y 0.7 seg. Despus de energizar el conexin
CDELTA con lo que el motor pasa a un rgimen de marcha estable.
d. El motor se apaga al poner el selector en posicin de apagado o por actuacin del rel de
sobrecarga.
e. Incluir el texto de aviso para la condicin de sobrecarga.
f. Presentar el diagrama de tiempos de los contactores para el caso de funcionamiento del
motor en sentido de giro horario.
g.
Dibujar los circuitos de entrada y salida al mdulo programable.
DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
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DIAGRAMA DE TRANSICIONES
OPERACION CH/CAH CY CD
PREVIO X
ARRANQUE X X
TRANSICION X
MARCHA X X
DIAGRAMA DE TIEMPOS
CH
CDELTA
CY
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6. Mediante LOGO SOFT COMFORT, disee el programa de control de un semforo ubicado en
el cruce de dos vas, de acuerdo a las siguientes condiciones:
a.
Mediante un interruptor general S1 se activa o se desactiva el circuito.
b.
Mediante un selector de tres posiciones se escoge el modo de operacin: modoFUNCIONAMIENTO, modo CAMBIO TIEMPOS y en OFF del selector modo NOCTURNO.
c.
En el modo FUNCIONAMIENTO el semforo funcionar con LUZ VERDE LUZ AMARILLA
LUZ ROJA, tanto para la va 1 como para la va 2.
d.
La luz verde de la va 2 funcionar 10 segundos y las luces amarillas funcionarn dos
segundos siempre.
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e. Para calibrar el tiempo de la luz verde de la va 1, un operador debe colocar el selector en el
modo CAMBIOS y utilizando pulsantes podr aumentar o disminuir los segundos. (Utilizar un
interruptor para cambiar de aumentar a disminuir)
e.
Mientras el operador se halle trabajando en el cambio de tiempos, las luces amarillas deambos lados se encendern en forma intermitente.
g. En el modo nocturno (OFF del selector, que NO es otra entrada a LOGO sino que se produce
cuando ninguno de los otros modos est seleccionado) se encendern las luces amarillas de
ambas vas de manera intermitente.
Programar las salidas de la siguiente forma: Q1 (luz verde 1); Q2 (luz amarilla 1); Q3 (luz verde
2); Q4 (luz amarilla 2). Las luces rojas resultan de la conexin en paralelo las luz verde y
amarilla del lado contrario y se sugiere activarlas como marcas, esto es M1 (rojo 1) = verde 2 +
amarillo 2 y M2 (rojo 2) = verde 1 + amarillo 1
h. Mediante un interruptor el operador podr consultar tanto el tiempo establecido para la luz
verde 1 como el transcurso del mismo. Para el efecto, utilizar textos de aviso sin olvidar de
conectar los contactos de los textos a los terminales X1; X2, etc para permitir la descarga
correcta al rel LOGO.
Para facilitar la conexin al rel LOGO del laboratorio se sugiere utilizar las siguientes entradas:
I1 e I2 entradas para los modos del selector; I4 entrada para interruptor general; I5 entrada
para interruptor que autoriza cambio aumentar o disminuir tiempos; I6 entrada para consultar
textos de aviso I3, I7 e I8 entradas para los pulsantes que cambian tiempo de verde.
Diagrama de Control
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Diagrama de Entradas/Salidas
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Tabla de elementos y funciones
Elemento Funcin
I4 Interruptor general
I1 Modo de funcionamiento que permite ejecutarse automticamenteI2 Modo de funcionamiento que permite realizar cambios de tiempo en la luz verde
de la va 1
I5 Selector que permite escoger si se desea aumentar o disminuir segundos
I6 Interruptor que activa los avisos
I7 Pulsador que permite aumentar o disminuir los tiempos segn el modo de I5
Q1 Controla la luz verde 1
Q2 Controla la luz amarilla 1
Q3 Controla la luz verde 2
Q4 Controla la luz amarilla 2
Dibujar el diagrama de tiempos que ilustre el encendido de las luces de los dos lados del
semforo cuando est operando normalmente
Tiempo
programado
2segundos 10 segundos 2segundos Tiempo
programado
Q1
Q2
M1
Q3
Q4
M2
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7. ARRANQUE CON RESISTENCIAS ESTATORICAS
DIAGRAMA DE FUERZA
DIAGRAMA DE TIEMPOS
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DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
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TABLA DE TRANSICIONES
HOR CRES1 CRES2
INICIO X
PASO 1 X X
PASO 2 X X X
MARCHA X X X
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8. ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR
9. MOTOR DAHALANDER
Se desea comandar un motor Dahlander de dos velocidades usando un selector de dos
posiciones para escoger la velocidad alta (Se conectan los contactores C1 Y C3) o velocidad baja
(Se conecta el contactor C2) un pulsante de marcha y uno de paro. El motor esta protegido
contra sobrecargas con un rel trmico TER. Se pide:
a. Presentar el diagrama de conexiones de las entradas y las salidas al PLC.
b.
Realizar el diagrama de control utilizando lenguaje FBD para que el motor funcione en lavelocidad que se acoja con el selector siempre que se le ordene con el pulsante de
marcha y puede apagarse con el pulsante de paro o cuando acta la proteccin trmica a
a los cinco minutos de que funciono controlado por un rele de tiempo tipo pulso. El
cambio de velocidad solo se podr realizar si el motor esta parado.
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1. Explique en qu se fundamenta la conexin Dahlander, para obtener 2
velocidades (relacin 1/2), y porqu se debe utilizar dos rels trmicos para
proteccin.
El motor de dos velocidades tiene las mismas caractersticas constructivas que el motor
normal, su diferencia esta nicamente en el bobinado, pues mientras en el motor normal cada
bobinado corresponde a una fase, en el motor Dahlander el bobinado de una fase est dividido
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en dos partes iguales con una toma intermedia. Segn conectemos estas bobinas
conseguiremos una velocidad ms lenta o ms rpida, pues en realidad lo que se consigue es
variar el nmero de pares de polos del bobinado.El bobinado en esta conexin queda dividido en dos partes, conectadas en estrella y
en paralelo entre s, formando una conexin en doble estrella.
La conexin Dahlander se tiene en cuenta lo siguiente:
1. En la conexin tringulo - doble estrella permite el arranque estrella - tringulo y se reduce
la corriente de arranque.
2. Solamente lleva una tensin y corresponde a la de la lnea.
3. Al pasar de la conexin tringulo a la de doble estrella se produce una inversin del campogiratorio, por lo que el motor invertir el sentido de giro, para evitar esto, se debe preveer la
adecuada conexin en los elementos de accionamiento del motor.
4. La relacin de potencias entre la velocidad lenta y la rpida es de 1: 15.5. La relacin entre las velocidades en la conexin Dahlander es de 2: 1, mientras que en el
motor de dos velocidades independientes no existe esta relacin.
Las velocidades ms utilizadas en la conexin Dahlander son:
Velocidad 500 / 1000 750 / 1500 1500 / 3000N de Polos 12 / 6 8 / 4 4 / 2
Se lo protege con dos rels de sobrecarga uno para protegerlo en baja velocidad y uno para
alta velocidad.En este tipo de motores es imprescindible el uso de dos protecciones trmicas, una para cada
velocidad puesto que cada una de ellas tiene potencias distintas. Se puede sustituir el
seccionador de fusibles de cabecera por un disyuntor magntico calibrado para la mayorintensidad nominal de las dos velocidades. Se deben instalar dos condenaciones mecnicas,
una entre los contactores de velocidad lenta (KM1) y uno de los de velocidad rpida (KM2) y
otra en los dos contactores de inversin de fases para el sentido de giro. Este tipo de motores
tienen la particularidad de que sus devanados se pueden acoplar de tres formas distintassegn se requiera del motor un par constante, un par variable o una potencia constante para
las dos velocidades. Habitualmente se utiliza el acoplamiento para obtener un par constante
en las dos velocidades.
Estos motores, de dos velocidades, se construyen con un devanado trifsico normal,
pero conectado interiormente de tal forma, que segn se conecten los bornes
exteriores a la red, el motor tendr un nmero de polos u otro distinto, pero siempre
doble el uno del otro; por tanto tendr dos velocidades de rotacin, una doble que laotra.
La conexin de sus devanados, se realiza en tringulo o estrella, para la velocidadmenor y en doble estrella para la mayor, y las combinaciones de polos ms frecuentes
son: 4/2, 8/4 y 12/6.
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En vista de que el motor puede ser operado con dos velocidades diferentes, cada una
de las velocidades har que el motor funcione con corrientes diferentes, las cuales a suvez calentarn los conductores con intensidades diferentes, en consecuencia, una
velocidad calentar los conductores ms que la otra, por lo cual es necesario
dimensionar dos rels trmicos para cada una de las velocidades
2. Disee el circuito de fuerza y el de control para que un motor de induccin
conexin Dahlander pueda funcionar en ambos sentidos de giro cada vez en
forma cclica baja-descansa-alta-descansa, de la siguiente forma:
Mediante un interruptor se puede escoger el sentido de giro ON horario y OFF anti
horario, con un pulsador se inicia la operacin y con otro se la puede finalizar en
cualquier momento.
Cada ciclo comprende que el motor funcione 6 segundos en baja velocidad,
descanse 3 segundos, 6 segundos en alta velocidad, descanse 3 segundos, y vuelva
a comenzar el ciclo.
Mediante dos pulsadores se debe aumentar o disminuir el tiempo de
funcionamiento del motor cambiando los 6 segundos iniciales. Se sugiere utilizar
un circuito como el que se muestra en la figura, implementando en otra seccin del
programa.
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DIAGRAMA DE FUERZA
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DIAGRAMA DE ENTRADAS Y SALIDAS
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En el siguiente diagrama de activacin de la bobina del rel de tiempo, dibuje el comportamiento
del contacto N.A de un rel ON-DELAY y uno OFF-DELAY y un rel de tiempo tipo PULSO. Suponga
que el tiempo de retardo en los casos es de 10 segundos.
Indique los tipos de arranques que se pueden aplicar a un motor trifsico de induccin
comparando las magnitudes de corriente de arranque en cada caso. Escriba 2 ventajas y
desventajas de cada uno de ellos.
ARRANQUE DIRECTO
Ventajas
Arranque muy simple y econmico.
Par de arranque notable, aunque esto no siempre es beneficioso para la carga
Desventajas
Corrientes de arranque elevadas que produciran objetables efectos sobre la red de
distribucin, especialmente en aquellas que no tienen suficiente capacidad o
suficiente regulacin, como es el caso de las redes rurales.
ARRANQUE POR RESISTENCIA O IMPEDANCIA PRIMARIA.
Ventajas
El torque de arranque aumenta progresivamente durante el periodo de aceleracin.
Esta particularidad radica en el hecho de la tensin aplicada en los bornes, aumenta
progresivamente durante el arranque.
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El paso de voltaje de alimentacin nominal (despus de eliminar el resistor) se
produce sin ninguna interrupcin evitndose por tanto el periodo transitorio
durante la transicin.
Desventajas
Consumo de energa en el resistor durante el arranque. Menor el factor de potencia con el uso de resistencias.
Estos arrancadores son limitados a cortos periodos de arranque.
ARRANQUE POR AUTOTRANSFORMADOR
Ventajas
Los taps permiten ajuste de corriente y torque en el arranque.
No ocasionan excesivas prdidas de potencia durante el arranque, como en el caso de
arranque por resistores.
Desventajas
Sistemas de arranque muy costosos para el caso de motores de potencia media
(inferior a 100 Hp)
ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO.
Ventajas
Corriente de arranque reducida a 1/3 del valor que alcanzara en arranque directo.
Arranque relativamente simple y econmico.
Desventajas
Torque de arranque bajo y fijo.
Corriente transitoria elevada en el momento de la conmutacin de estrella a triangulo.
ARRANQUE POR RESISTENCIAS EN EL CIRCUITO DEL ROTOR
Ventajas
La corriente de arranque es la ms baja en relacin a todos los otros tipos de
arrancadores.
Existe la posibilidad de estabilizar el par de arranque al valor deseado si los puntos de
aceleracin resultan oportunos.
Desventajas
Elevado costo de los elementos de arranque.
Necesita de un motor particular y demasiado costoso en relacin al tipo de jaula de
ardilla.
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En caso extremo para alimentar un motor se podra prescindir de la proteccin de
-
Sobrecarga
- Cortocircuitos
Porque
Por sobrecarga debido a que cuando se realiza una falla de cortocircuito la corriente de 8 a 10
veces la nominal entonces cuando se produce una falla por cortocircuito es indispensable los
fusibles mientras que en cambio el de sobrecarga yo lo puedo hacer trabajar al motor
sobrecargado o tambin usando un switch de cuchillas.