Tecnología de instalaciones frigoríficas

Tecnología de instalaciones frigoríficas Sistemas didácticos cercanos a la práctica para una formación ­profesional orientada hacia el futuro Fundamentos de los controles y circuitos de la tecnología frigorífica sencillamente transmitidos

2a edicion

Índice El sistema de capacitación de Lucas-Nülle GmbH dedicado a la tecnología de instalaciones frigoríficas se orienta hacia las áreas didácticas del plan general de estudios de ”Mecatrónica en la tecnología de refrigeración“. En este catálogo, cada sistema aparece con el título correspondiente y alusivo al área didáctica respectiva: Área didáctica 3: Análisis y revisión del funcionamiento de las instalaciones eléctricas de los sistemas de refrigeración y climatización ............................................................................................................................................ 10-13 Los estudiantes miden tensiones, corrientes y resistencias de circuitos eléctricos y evalúan los resultados. Determinan el consumo de potencia y lo valoran bajo puntos de vista ecológicos y económicos. Montan circuitos eléctricos, los ponen en operación y prueban su funcionamiento. Analizan fallos, los describen y presentan soluciones. Área didáctica 4: Planificación e implementación de instalaciones eléctricas en red de corriente alterna monofásica ......................................................................................................................................................... 14, 22-23 Los estudiantes planifican los procesos típicos, necesarios para la conexión de medios de servicio eléctrico. En este contexto, determinan el procedimiento que les permitirá cumplir el encargo, la adquisición de materiales y la organización con las demás instancias que participen en el proyecto, seleccionan los medios de servicio eléctrico en conformidad con las normas correspondientes y coordinan los procesos de trabajo. Instalan los equipos sin dejar de tomar en cuenta la protección contra accidentes, la seguridad de servicio y los aspectos económicos. Implementan medidas de seguridad para personas y equipos; prueban el funcionamiento de la instalación, localizan fallos y los eliminan. Área didáctica 8: Conexión y revisión de accionamientos de corriente alterna monofásica para instalaciones frigoríficas y de climatización .................................................................................................................................... 15-16, 24-25 Los estudiantes planifican el empleo de accionamientos de corriente alterna monofásica en instalaciones de refrigeración y climatización bajo la observación de criterios de protección tanto personal como de componentes y módulos, tomando también en cuenta la seguridad de funcionamiento de la instalación. Seleccionan las piezas adecuadas para la protección de servicio en función del tipo de ventiladores y compresores que se van a emplear y documentan este hecho por medio del trazo de los circuitos equivalentes. Los estudiantes llevan a cabo mediciones en accionamientos de corriente alterna monofásica y localizan fallos. Seleccionan el procedimiento de inspección adecuado para revisar daños en devanados, condensadores y componentes de seguridad. Elaboran protocolos a partir de sus resultados y, por medio de los correspondientes valores de medición, demuestran de dónde provienen las averías encontradas; conectan accionamientos de corriente alterna monofásica, miden sus variables eléctricas de operación y las comparan con los datos proporcionados por el fabricante. Por otra parte, también elaboran diagramas de circuitos de instalaciones frigoríficas con este tipo de accionamientos. Área didáctica 9: Elaboración y revisión de unidades de control electromecánicas y electrónicas............................ 17, 26-27 Los estudiantes desarrollan unidades de control para instalaciones de refrigeración y climatización e instruyen al respecto al operador.

Analizan los controles de este tipo de instalaciones. En conformidad con las normas, elaboran diagramas de circuito que contienen diferentes funciones de control para el equipo de refrigeración. Inspeccionan autónomamente y en grupo el funcionamiento de todos los componentes empleados. Los estudiantes integran medios eléctricos para la protección de personas, líneas y piezas de esta área tecnológica. Área didáctica 10: Puesta en marcha de instalaciones de refrigeración y climatización ................................................. 28-29 Los estudiantes establecen en equipo el procedimiento que se ha de llevar a cabo para la puesta en marcha de sistemas completos, bajo observación de aspectos ecológicos, de seguridad de servicio y de funcionamiento. Llevan a cabo la inspección de estanqueidad y la documentan en el protocolo de recepción de la instalación. Ponen en marcha instalaciones de refrigeración y climatización, comprueban el funcionamiento y elaboran el protocolo correspondiente. Área didáctica 13: Selección y conexión de medios eléctricos de servicio a la red de corriente alterna trifásica ... 18, 30-36 Los estudiantes seleccionan motores bajo observación de la respuesta en arranque y el control de revoluciones por minuto. Conectan máquinas, resistencias de calefacción y otros medios de servicio tomando en cuenta la tensión y potencia de fases permitidas. En este contexto, se rigen por las configuraciones de red presentes. Miden las variables de servicio y ajustan los dispositivos de protec­ ción del motor y de la línea en conformidad con las exigencias del caso. Determinan la capacitancia de los condensadores, relacionada con la compensación de potencia reactiva. Aplican procedimientos de inspección para detectar averías y fallos eléctricos; de igual modo, eliminan estos problemas y documentan los resultados y las medidas aplicadas. Área didáctica 14: Instalación, ajuste y prueba de controles electrónicos en bucle abierto y cerrado .......................... 19, 37 Los estudiantes instalan componentes electrónicos para la optimización y vigilancia de instalaciones de refrigeración y climatización.

Seleccionan procedimientos para limitar la corriente de arranque observando las cargas iniciales propias de esta tecnología. Eligen métodos de control automático del número de revoluciones y, en este contexto, observan la idoneidad del motor, al igual que la influencia que el control ejerce sobre el circuito de refrigeración y la instalación para, posteriormente, montar los componentes.

Los estudiantes instalan controladores de refrigeración y ajustan los parámetros. Inspeccionan sensores en lo concerniente a su funcionamiento y documentan los resultados. Prueban el empleo de controles lógicos programables y los integran en la instalación.

Evalúan sistemas de transmisión de información en la ingeniería de edificios, en especial, en lo relativo a la vigilancia, economía, facilidad de uso y flexibilidad, y los emplean en conformidad con su finalidad. Por otra parte, adaptan el funcionamiento de los componentes y los sistemas parciales a las condiciones de uso.

Índice Contenidos didácticos complejos presentados de manera viva Selección de material multimedia orientado a los proyectos y adecuado a todos los sistemas de capacitación ................................... 4 UniTrain-I en la tecnología de instalaciones frigoríficas UniTrain-I: El laboratorio portátil de teoría y práctica ........................................................................................................................ 8 Corriente – tensión – circuitos de resistencias ................................................................................................................................. 10 Inductancia – capacitancia – circuito resonante / transformador...................................................................................................... 11 Circuito estrella y triángulo – generador de corriente trifásica ......................................................................................................... 12 Mediciones de corriente, tensión, resistencias y diodos ................................................................................................................... 13 Medidas de protección y sistemas de red ....................................................................................................................................... 14 Campo magnético – inducción – componentes .............................................................................................................................. 15 Máquina de excitación en derivación, en serie, compound y máquina universal .............................................................................. 16 Circuitos de contactores ................................................................................................................................................................. 17 Motor con rotor de jaula de ardilla, de imán permanente, motor condensador – rotor en cortocircuito – transformador de regulación .......................................................................................................................................................... 18 Circuito intermedio – ondulador – variación del número de revoluciones ........................................................................................ 19

Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones Sistemas de red y medidas de protección........................................................................................................................................

Sistemas IT .....................................................................................................................................................................................

Motor monofásico con condensador de operación y arranque .......................................................................................................

Transformadores monofásicos y trifásicos .......................................................................................................................................

Tecnología de control en instalaciones frigoríficas ...........................................................................................................................

Circuito frigorífico bajo diferentes condiciones de funcionamiento .................................................................................................

Máquinas trifásicas asíncronas........................................................................................................................................................

Arranque suave en máquinas de corriente trifásica .........................................................................................................................

Accionamientos con convertidor de frecuencia ...............................................................................................................................

22 23 24 25 26 28 30 36 37

Contenidos didácticos complejos presentados de manera viva Selección de material multimedia orientado a los proyectos y adecuado a todos los sistemas de formación Manuales Contienen numerosos ejercicios, ejemplos y proyectos, además de una descripción detallada de la puesta en marcha del sistema de formación correspondiente.

Cursos multimedia Se dispone de muchas instrucciones de experimentación en forma de cursos multimedia. Estos permiten el acceso directo a los resultados de las mediciones de distintos instrumentos.

Los cursos multimedia contienen: • Cuestionarios de verificación de conocimientos • Montajes de experimentación interactivos • Barras de navegación • Teoría con animaciones

4 Lucas-Nülle

QuickCharts Presentan una rápida sinopsis de determinadas áreas de aprendizaje. Los pasos y procesos de trabajo, al igual que los contextos técnicos, se explican en poco tiempo y permanecen en la memoria de los alumnos.

Láminas de presentación en CD Acompañan la clase mostrando, por ejemplo, con información de trasfondo, diagramas de bloques, fundamentos físicos, parámetros de normas específicas, modificaciones especiales y ejemplos de aplicación. El juego de láminas se suministra en formato Power Point.

5 Lucas-Nülle

UniTrain-I en la tecnología de instalaciones frigoríficas UniTrain-I: El laboratorio portátil de teoría y práctica ................. 8 Corriente – tensión – circuitos de resistencias ........................... 10 Inductancia – capacitancia – circuito resonante / transformador .. 11 Circuito estrella y triángulo – generador de corriente trifásica ... 12 Mediciones de corriente, tensión, resistencias y diodos ............. 13 Medidas de protección y sistemas de red ................................. 14 Campo magnético – inducción – componentes ........................ 15 Máquina de excitación en derivación, en serie, compound y máquina universal ................................................ 16 Circuitos de contactores ........................................................... 17 Motor con rotor de jaula de ardilla, de imán permanente, motor condensador – rotor en cortocircuito – transformador de regulación .................................................... 18 Circuito intermedio – ondulador – variación del número de revoluciones ....................................... 19

UniTrain-I en la tecnología de instalaciones frigoríficas

UniTrain-I Nuestra meta: Satisfacer todas las necesidades El sistema de experimentación y capacitación multimedia UniTrain-I conduce al estudiante a través de experimentos dirigidos por medio de un software claramente estructurado, que se sirve de textos, gráficos, animaciones y pruebas de conocimientos. Además del software didáctico, cada curso contiene una tarjeta de experimentación, con la que se pueden ejecutar las tareas prácticas. Los cursos de ingeniería de instalaciones transmiten los conocimientos y las destrezas necesarios para el aprendizaje de la profesión de electrotecnia en sistemas de energía y edificios, pero que también se requieren en otros campos, como es el caso del área de instalaciones sanitarias, de calefacción y aire acondicionado.

Sus ventajas • Teoría y práctica al mismo tiempo y en el mismo lugar

• Localización de fallos guiada con un simulador integrado

• Elevada motivación de los estudiantes gracias al uso del PC y de medios didácticos nuevos

• Seguridad gracias al empleo de tensiones bajas de ­protección

• Éxito inmediato gracias a la guía estructurada de los cursos

• Amplia selección de cursos

• Rápida comprensión por medio de teoría ilustrada con animaciones

• Soluciones modelo para los instructores

• Adquisición de destreza práctica gracias a la ­experimentación propia • Constante flujo de comentarios gracias al planteamiento de preguntas de comprensión y de pruebas de conocimientos

8 Lucas-Nülle

UniTrain-I en la tecnología de instalaciones frigoríficas

Sistema UniTrain-I

Interfaz UniTrain-I con USB

Experimentador UniTrain-I

• Laboratorio portátil completo • Cursos multimedia

• Osciloscopio con 2 entradas diferenciales analógicas

• Alojamiento de las tarjetas de experimentación

• Interfaz de medición y control de alta tecnología

• Velocidad de exploración de 40 Msample/s

• Tensión de experimentación de ± 15 V, 400 mA

• Teoría y práctica simultáneas

• 9 rangos de medición de 100 mV a 50 V

• Tensión de experimentación de 5 V, 1A

• 22 rangos de tiempo de 1 μs a 10 s

• Fuente variable de corriente continua o trifásica de 0 a 20 V, 1 A

• 16 entradas y salidas digitales

• Interfaz IrDa para multímetro

• Generador de funciones de hasta 1 MHz

• Interfaz serie adicional para tarjetas

• 8 relés para simulación de fallos

Software LabSoft de aprendizaje y experimentación

Instrumentos de medición y fuentes de alimentación integrados

• Amplia selección de cursos

• Multímetro, amperímetro, voltímetro

• Teoría extensa

• Osciloscopio de 2 canales con memoria

• Animaciones

• Generador de funciones y de formas de ondas

• Experimentos interactivos con instrucciones • Navegación libre

• Fuente de alimentación triple de ­corriente alterna y continua

• Documentación de los resultados de medición

• Fuente de alimentación de corriente trifásica

• Pruebas de conocimientos

• ... y muchos otros instrumentos

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UniTrain-I en la tecnología de instalaciones frigoríficas

Tecnología de corriente continua Corriente – Tensión – Circuitos de resistencias Aprendizaje orientado a la práctica de los fundamentes electrotécnicos de corriente, tensión y resistencias. En el curso se explican ilustrativamente las leyes de la electrotecnia recurriendo a numerosos experimentos, animaciones y textos de fácil comprensión.

N.° de artículo: SO4204-4D, compuesto de: 1 1 1 1

CD con el curso “Tecnología de corriente continua” tarjeta de experimentación de “Circuitos de resistencias” tarjeta de experimentación de “Divisores de tensión” tarjeta de experimentación de “Resistencias variables”

Contenidos de aprendizaje • Conceptos básicos: carga eléctrica, campo eléctrico, ­co­rriente, tensión, resistencia y potencia

• Análisis de bobina y condensador en el circuito de corriente continua

• Manipulación de fuentes de tensión e instrumentos de ­medición

• Localización de fallos

• Comprobación experimental de las leyes de Ohm y de ­Kirchhoff • Mediciones en circuitos en serie y en paralelo y en divisores de tensión • Registro de características de resistencias variables (LDR, NTC, PTC, VDR)

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UniTrain-I curso SO4204-4D Lucas-Nülle

UniTrain-I en la tecnología de instalaciones frigoríficas

Tecnología de corriente alterna Inductancia – Capacidad – Circuito resonante / transformador ¿Cómo reaccionan las bobinas y los condensadores frente a la corriente alterna? ¿Qué es un circuito resonante y cómo funciona un transformador?

N.° de artículo: SO4204-4F, compuesto de 1 1 1 1

CD con el curso “Tecnología de corriente alterna” tarjeta de experimentación de “Inductores y capacidades” tarjeta de experimentación de “Circuitos resonantes” tarjeta de experimentación de “Transformador/transmisor”

Contenidos de aprendizaje • Características periódicas y señales sinusoidales • Trabajo con diagramas de vectores

• Medición de la respuesta en frecuencia de circuitos ­resonantes en serie y en paralelo

• Determinación experimental de la reactancia de las bobinas y los condensadores

• Mediciones de carga, de circuito abierto y de cortocircuito

• Explicación de los conceptos de potencia activa, reactiva y aparente

• Localización de fallos

• Respuesta en frecuencia de transformadores y transmisores

• Determinación de la respuesta en frecuencia de circuitos ­sencillos de filtros • Circuitos eléctricos resonantes: resonancia, calidad, ancho de banda y frecuencia de corte

UniTrain-I curso SO4204-4F Lucas-Nülle

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UniTrain-I en la tecnología de instalaciones frigoríficas

Tecnología de corriente trifásica Circuito estrella y triángulo – Generador de corriente trifásica La corriente trifásica tiene una importancia significativa en la tecnología de la energía y en la de los accionamientos, tanto en la producción y la transmisión de la energía eléctrica como también en la operación de alto rendimiento de las máquinas industriales.

N.° de artículo: SO4204-4H, compuesto de: 1 CD con el curso de “Tecnología de corriente trifásica” 1 tarjeta de experimentación con “Circuito de corriente trifásica” 1 tarjeta de experimentación con “Osciloscopio de tres canales”

Contenidos de aprendizaje • Mediciones de magnitudes de fase y de conducción en una red de corriente trifásica

• Mediciones de corriente y tensión con cargas simétricas y asimétricas

• Determinación experimental de las leyes que actúan entre las tensiones de conducción y de fase

• Medición de potencia en una carga de corriente trifásica

• Cargas resistivas y capacitivas en circuitos estrella y triángulo • Desfase entre tensiones de conducción y de fase • Medición de las corrientes de compensación en el conductor neutro • Consecuencias de las interrupciones del conductor neutro

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UniTrain-I curso SO4204-4H Lucas-Nülle

UniTrain-I en la tecnología de instalaciones frigoríficas

Mediciones con el multímetro Medición de corriente – Medición de tensión – Mediciones de resistencias y diodos Es necesario medir correctamente y trabajar con seguridad: en el curso se entrena el manejo seguro de múltiples instrumentos de medición, comunes en el mercado, a partir de numerosos ejercicios prácticos y animaciones.

N.° de artículo: SO4204-4B, compuesto de: 1 CD con el curso “Mediciones con el multímetro” 1 tarjeta de experimentación de “Objetos de medición” 1 multímetro “MetraHit one plus”

Contenidos de aprendizaje • Conocimiento de los elementos de servicio de un ­multímetro • Fuentes de peligro durante las mediciones realizadas en ­circuitos eléctricos • Medición de tensiones continuas y alternas con el ­multímetro

• Adaptación del rango de medición • Reconocimiento de las posibles fuentes de errores durante las mediciones • Reconocimiento de los componentes de un circuito ­descono­cido por medio de mediciones de corriente y ­tensión

• Medición de corrientes continuas y alternas con el ­multímetro • Mediciones de resistencias y diodos • Compensación de cero y mediciones de paso

UniTrain-I curso SO4204-4B Lucas-Nülle

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UniTrain-I en la tecnología de instalaciones frigoríficas

Tecnología energética Medidas de protección y sistemas de red Este sistema didáctico sienta las bases para una manipulación segura de corrientes y tensiones. Esto tiene una importancia determinante en las profesiones electrotécnicas al igual que en otras áreas. Los estudiantes pueden aprender por sí mismos cómo se garantiza una manipulación segura de los sistemas eléctricos, qué medidas de seguridad se han de adoptar y la manera en que se deben someter a pruebas las instalaciones.

N.° de artículo: SO4204-4M, compuesto de: 1 CD con el curso ”Medidas de protección y sistemas de red“ 1 panel de experimentación para implementación de ”Medidas de protección y sistemas de red“

Contenidos de aprendizaje • Estructura de diferentes sistemas de red (TN, TT, IT)

• Prueba de dispositivos RCD con y sin activación

• Protección contra contacto directo e indirecto

• Medición de toma a tierra

• Protección por medio de aislamiento

• Medición de resistencia de bucle

• Seguridad gracias a bajas tensiones de protección • Dispositivos de protección contra sobrecorriente • Dispositivos de corriente residual • Mediciones e inspección de las medidas de seguridad • Medición de la resistencia del conductor de protección • Medición de la resistencia de aislamiento

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UniTrain-I curso SO4204-4M Lucas-Nülle

UniTrain-I en la tecnología de instalaciones frigoríficas

Magnetismo / electromagnetismo Campo magnético – Inducción – Componentes La electricidad y el magnetismo están íntimamente relacionados. Muchos componentes de la electrotecnia aprovechan los efectos (electro)magnéticos.

N.° de artículo: SO4204-4A, compuesto de: 1 CD con el curso de “Magnetismo” 1 tarjeta de experimentación de “Magnetismo y electromagnetismo”

Contenidos de aprendizaje • Magnetismo: polo magnético, campo magnético, líneas e intensidad de campo

• Análisis por medición técnica de un transformador con ­diferentes cargas

• Materiales fuerte o débilmente magnéticos, histéresis

• Estructura y función de componentes electromagnéticos: relé, interruptor de láminas (reed), interruptor de efecto Hall

• Análisis del campo magnético de un conductor por el que circula una corriente

• Análisis de circuitos de aplicación

• Análisis del campo magnético de una bobina (bobina con y sin núcleo) • Inducción electromagnética y fuerza de Lorenz • Estructura y funcionamiento de un transformador

UniTrain-I curso SO4204-4A Lucas-Nülle

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UniTrain-I en la tecnología de instalaciones frigoríficas

Máquinas de corriente continua Máquina con excitación en derivación – Máquina con excitación en serie – Máquina compound – Máquinas universales Aunque la importancia de las máquinas de corriente continua desaparece cada vez más de la práctica industrial, continúan siendo la puerta de acceso al estudio de las máquinas eléctricas.

N.° de artículo: SO4204-7S, compuesto de: 1 1 1 1

CD con el curso “Máquinas de corriente continua” tarjeta de experimentación de “Máquina de corriente continua” rotor LED estroboscópico

Contenidos de aprendizaje • Conexión de las máquinas de corriente continua • Ensayos de arranque • Ajuste de zona neutra • Análisis de la respuesta a la atenuación de campo • Aprendizaje de métodos de control de la velocidad de giro • Ejecución de experimentos, operación como generador y como freno

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UniTrain-I curso SO4204-7S Lucas-Nülle

UniTrain-I en la tecnología de instalaciones frigoríficas

Tecnología de control automático Circuitos de contactores Por medio de tareas de control sencillas, los estudiantes aprenden a trabajar de manera sistemática y estructurada. Pueden también abordar la experimentación autónomamente puesto que se emplean tensiones bajas de protección. Todas las tareas de control se realizan por medio de ejemplos cercanos a la práctica.

N.° de artículo: SO4204-7N, compuesto de: 1 CD con el curso de “Tecnología de control” 1 panel de experimentación de “Tecnología de control” 25 plantillas

Contenidos de aprendizaje • Conocimiento de componentes de la tecnología de control automático • Planificación de proyectos de control • Controles funcionales con simulador de circuitos • Prueba de funcionamiento y localización de fallos en proyectos de control automático • Circuitos de autoenclavamiento y bloqueo • Circuitos para el control del número de revoluciones e inversión del sentido de giro • Diferentes tipos de circuitos estrella-triángulo • Controles automáticos en función del tiempo • Controles complejos de seguimiento y secuencia

UniTrain-I curso SO4204-4N Lucas-Nülle

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UniTrain-I en la tecnología de instalaciones frigoríficas

Máquinas asíncronas Motor con rotor de jaula de ardilla – Motor de imán permanente – Motor de condensador – Rotor en cortocircuito – Transformador variable Debido a su enorme difusión, las máquinas asíncronas poseen una elevada importancia, lo cual se manifiesta, precisamente, también en la formación.

N.° de artículo: SO4204-7T, compuesto de: 1 CD con el curso “Máquinas asíncronas” 1 tarjeta de experimentación de “Máquinas asíncronas” 3 rotores

Contenidos de aprendizaje • Generación de campos magnéticos estáticos y rotatorios • Mediciones de tensión y de corriente en el estátor • Conexión del estátor en circuitos estrella o triángulo • Diferencias entre los distintos rotores • Respuesta de arranque al igual que en el rango de atenuación de campo • Localización de fallos

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UniTrain-I curso SO4204-7T Lucas-Nülle

UniTrain-I en la tecnología de instalaciones frigoríficas

Accionamientos con convertidores de frecuencia Circuito intermedio – Inversores – Ajuste de velocidad de giro Los convertidores de frecuencia permiten el ajuste continuo de las revoluciones de los motores asíncronos de corriente trifásica con pérdidas mínimas. Junto al mero control del motor y las funciones que lo protegen, hoy en día, los equipos asumen también una parte de la automatización del proceso.

N°. de artículo: SO4204-7P y -7M, compuesto de: 1 1 1 1

CD con el curso de “Accionamientos con convertidor de frecuencia” tarjeta de experimentación con “Circuito intermedio de convertidor de frecuencia” tarjeta de experimentación de “Convertidores estáticos de conmutación forzada” tarjeta de experimentación de “Convertidores estáticos de carga de conmutación forzada”

Para el funcionamiento se requiere: ”Curso de máquinas asíncronas“ SO4204-7T (pág. 18)

Contenidos de aprendizaje • Clasificación de los convertidores de frecuencia • Estructura de los convertidores de frecuencia modernos

• Optimización de accionamientos controlados por velocidad de giro

• Generación de la tensión del circuito intermedio

• Conocimiento de la ”técnica de 87 Hz”

• Registro de las características V/f y ”boost”

• Registro y análisis de corrientes, tensiones y potencias

• Necesidad de rampas de velocidad de giro • Funcionamiento de motores de corriente trifásica con ­convertidores de frecuencia • Estructura y funcionamiento de los choppers de frenado

UniTrain-I cursos SO4204-7P y -7M Lucas-Nülle

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Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Sistemas de red y medidas de protección ................................. 22 Sistemas IT ............................................................................... 23 Motor monofásico con condensador de operación y arranque.. 24 Transformadores monofásicos y trifásicos ................................. 25 Tecnología de control en instalaciones frigoríficas ..................... 26 Circuito frigorífico bajo diferentes condiciones de funcionamiento ................................................................... 28 Máquinas trifásicas asíncronas ................................................. 30 Arranque suave en máquinas de corriente trifásica ................... 36 Accionamientos con convertidor de frecuencia ......................... 37

Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Técnica de seguridad en conformidad con las normas VDE/EN Sistemas de red y medidas de seguridad El tema de la protección contra tensiones de contacto demasiado elevadas (medidas de protección en conformidad con la norma VDE 0100) reviste importancia para todas aquellas personas que tienen que ver con la implementación, servicio y reparación de instalaciones eléctricas, especialmente para los estudiantes de profesiones relacionadas con esta materia. El sistema de formación presta una óptima asistencia en las clases teóricas y prácticas en las que se trata de transmitir conocimientos relacionados con las medidas de seguridad VDE 0100, aplicadas a los diferentes tipos de red. En este caso, la relación directa con la práctica es uno de los logros más importantes de los sistemas didácticos LN. Las mediciones propias de cada experimento se realizan con instrumentos comunes en el mercado.

Especialmente apto para técnicos electricistas ­dedicados a actividades especiales

Contenidos de aprendizaje • Implementación de diferentes sistemas de red en la instalación de un cliente (sistemas TT, TN, TN-C, TN-S o TN-C-S)

• Medición de la impedancia de bucle, de la impedancia local de aislamiento y de la resistencia de aislamiento

• Selección y funcionamiento de diferentes instrumentos de protección en distintas redes

• Peligros de la corriente eléctrica

• Conocimiento de diferentes medidas de protección y su verificación por medio de la técnica de medición adecuada • Ejecución de la primera prueba, seguida de su reiteración, en conformidad con la norma DIN VDE 0100-600 • Pruebas en el disyuntor diferencial de corriente de fuga

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• Asesoramiento e instrucción de personas en lo concerniente a los peligros presentes en las instalaciones eléctricas • Evaluación de valores medidos y búsqueda orientada de fallos • Elaboración de documentación y de protocolos de pruebas • Prueba de continuidad de conductores equipotenciales

Equipamiento ESM 3 Lucas-Nülle

Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Sistemas IT El sistema de tecnología informática (IT) constituye una unidad de red especial que se emplea principalmente en instalaciones con alimentación propia de energía, por ejemplo, en la minería, en el suministro de corriente en áreas de uso militar o de hospitales.

Se trata de un sistema de red que impone exigencias especiales a los estudiantes. El panel está equipado con un transformador de separación y un dispositivo de vigilancia de aislamiento. Un simulador adicional de fallos y diferentes simulaciones de aplicaciones permiten la primera prueba de funcionamiento y su reiteración, en conformidad con la norma DIN VDE 0100, bajo diferentes condiciones de servicio. En conjunción con otros componentes se puede llevar a la práctica una amplia cantidad de proyectos.

Volumen de suministro • Alimentación: conector CEE de 400V/50Hz • Interruptor maestro tripolar • 3 fusibles • 3 luces piloto de control de fase • Control de aislamiento de 1 a 110 kiloohmios • Tecla de prueba/reinicio • Señalización óptica por medio de luces de control • Simulación de fallos

Equipamiento ESM 3 Lucas-Nülle

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Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Máquinas de corriente alterna Motor monofásico con condensador de operación y arranque Los motores monofásicos con condensador de operación y arranque forman parte de la categoría de las máquinas asíncronas.

Además de un devanado principal, poseen un devanado secundario conectado en serie a un condensador. Los motores no contienen ninguna pieza susceptible de desgaste, como es el caso de los anillos colectores, y operan con una velocidad de giro fija y casi síncrona. El rango de potencia llega a los 2 kW. Tanto los electrodomésticos, los frigoríficos, al igual que los pequeños accionamientos de las máquinas de producción se ponen en marcha por medio de motores con condensador.

Clases de 300 W y 1 kW disponibles

Ejemplo de experimento: ”Motor monofásico con condensador auxiliar de operación, EEM 3.4”

Contenidos de aprendizaje • Conexión, cableado y puesta en marcha • Inversión del sentido de giro • Operación con y sin condensador de arranque • Registro de la relación entre velocidad y par de giro • Arranque con y sin condensador de arranque • Análisis del relé de corriente

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Equipamiento EEM 3.4 Lucas-Nülle

Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Capacitación en transformadores Transformadores monofásicos y trifásicos Los transformadores posibilitan la transformación de corrientes y tensiones. Estos equipos, que también podrían definirse como máquinas eléctricas en reposo, se emplean en la práctica energética para la adaptación de diferentes niveles de tensión. Las potencias llegan a rangos mayores que 1000 MVA. Los transformadores pequeños se encuentran en todas las áreas de la industria y de los bienes de consumo. Las potencias van desde los rangos más pequeños hasta las magnitudes que necesitan los transformadores que alimentan plantas de producción enteras.

Ejemplo de experimento: ”Capacitación en transformadores, ENT 5”

Contenidos de aprendizaje • Transformador de aislamiento y autotransformador • Imágenes de circuitos equivalentes • Relaciones de transformación • Experimentos a circuito abierto y con cortocircuito • Grupos de distribución de transformadores trifásicos • Estructura y funcionamiento de los transformadores • Transformador monofásico • Transformador trifásico

Equipamiento ENT 5 Lucas-Nülle

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Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Tecnología de control en instalaciones frigoríficas

El equipo se ha diseñado para una capacitación básica en tecnología de control aplicada a la ingeniería de refrigeración y climatización.

Los estudiantes aspirantes a máster al igual que el personal especializado de las empresas de este sector de la ingeniería, aprenden paso a paso las tecnologías de control en bucle abierto y cerrado, propias de las áreas de refrigeración y aireación, y adquieren firmes fundamentos para su trabajo futuro. La combinación de la teoría con la práctica garantiza una formación profesional sólida.

Contenidos de aprendizaje • Relación entre presión y temperatura • Procedimientos para la generación de frío • Partes principales de una instalación frigorífica • Manipulación ecológica de refrigerantes • Fundamentos de la tecnología de control • Dispositivos de seguridad

• Ampliación de los conocimientos básicos de las áreas de termodinámica, procedimientos para la generación de frío, así como el estudio de los componentes de las instalacio­ nes frigoríficas • Estructura, funcionamiento y acción de los controladores empleados en la ingeniería frigorífica • Control de bobinadora de devanados parciales

• Controles de compresión y de número de revoluciones

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Equipamiento RCC2 Lucas-Nülle

Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Experimentar, aprender, verificar y comprender En la tecnología frigorifica, en la de climatizacion y aireación, el control de las máquinas y los accionamientos constituye un tema primordial. Aquí se pone en práctica la seguridad y la funcionalidad de los bucles de mando, así como la optimización de los circuitos de corriente de control por medio de las aplicaciones más disímiles. En este caso se presta mucha atención a la eficiencia energética de controles y accionamientos.

Los contenidos didácticos se orientan a diferentes clases de máquinas: una variedad de sensores, reguladores y contactos se encarga del control de varios tipos de motores, entre los que se encuentran los asíncronos de corriente trifásica, los Dahlander o los de devanados parciales.

El proceso de capacitación se sirve de un extenso curso multimedia y, además, promueve la capacidad de aprendizaje autónomo de los estudiantes.

Sinopsis de los temas de formación profesional: • Símbolos gráficos, curvas características, documentación • Generación de la tensión de control en conformidad con la norma EN60204-1 • Circuitos de contactores maestros y auxiliares en modo manual y automático • Circuitos de control en función del tiempo • Controles con termostatos y presostatos • Controles de advertencia y acuse de recibo • Cadena de seguridad, monitorización de la presión diferencial de aceite

Equipamiento RCC2 Lucas-Nülle

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Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Ciclo de refrigeración bajo diferentes condiciones de funcionamiento

El enfoque principal de la formación profesional relacionada con este módulo radica en el estudio del ciclo de refrigeración. Se analizan bajo distintas condiciones diferentes compresores, válvulas y otros componentes del ciclo de una celda real de refrigeración.

La atención se centra aquí en el volumen de refrigerante, la temperatura externa o, también, en los componentes del circuito que pudieran presentar fallos. Por otra parte, también se practica el manejo ecológico del medio refrigerante durante el llenado y la evacuación de la instalación.

Contenidos de aprendizaje • Estructura y desarrollo del ciclo de refrigeración

• Manipulación de botellas de refrigerante

• Conexión de componentes de la instalación con mangue­ ras y sin distribuidor, para la configuración de un ciclo de refrigeración cerrado

• Estructura, funcionamiento, ajuste e inspección de dispositivos de seguridad (de alta y baja presión)

• Conexión de una estación manométrica de 4 vías

• Comparación y evaluación de las variables medidas con la instalación en diferentes estados

• Prueba de presión con nitrógeno a manera de verificación basta de estanqueidad • Localización de fugas

• Inspección y ajuste del sobrecalentamiento correcto

• Modificación del sobrecalentamiento y del tamaño de las boquillas TEV

• Evacuación y secado

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Equipamiento RCC1 Lucas-Nülle

Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Desarrollo de las capacidades y habilidades prácticas La manipulación de agentes refrigerantes (R134a, R404 o similares) o de gases útiles para ensayos como, por ejemplo, el nitrógeno, requieren un cúmulo muy elevado de conocimientos especiales. Con este sistema, por medio de sencillos experimentos se realizan prácticas de llenado, evacuación y mantenimiento de instalaciones frigoríficas.

El ciclo simple de refrigeración, incluyendo los procesos físicos que en él se suscitan, se explica por medio de un software multimedia elaborado con fines didácticos. Todas las mediciones se pueden integrar inmediatamente en la documentación a través de las interfaces de los instrumentos digitales de medición y pruebas.

El ciclo de refrigeración se optimiza gracias a reguladores y componentes adicionales. De esta manera, los participantes en el curso conocen la estructura de las instalaciones frigoríficas utilizadas en la práctica con diferentes fines de aplicación.

Sinopsis de los temas de formación profesional: • Componentes de instalaciones frigoríficas • Estructura de instalaciones frigoríficas sencillas • Registro de diagramas logarítmicos de presión y entalpía de diferentes agentes refrigerantes • Puesta en marcha, localización de fugas y prueba de estanqueidad • Reglaje de válvulas termostáticas de expansión • Funcionamiento de conmutadores de alta y baja presión • Empleo de reguladores de presión de vaporización • Empleo de reguladores de derivación de gas de calefacción • Análisis de secadores de filtrado • Respuesta en operación de circuitos refrigerantes sometidos a cargas diferentes

Equipamiento RCC1 Lucas-Nülle

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Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Máquinas asíncronas Motor trifásico con rotor de jaula de ardilla Los motores trifásicos con rotor de jaula de ardilla son los que se emplean con mayor frecuencia en la industria. Estos motores robus­ tos, que no necesitan mantenimiento, se pueden fabricar económicamente. Se los encuentra con potencias bajas, de unos pocos vatios, al igual que con potencias de varios megavatios. Gracias al empleo de los convertidores estáticos de frecuencia modernos, se puede variar el número de revoluciones de estos motores casi sin que se produzcan pérdidas, por lo que, para ellos, se abren cada vez nuevos campos de aplicación.

Clases de 300 W y 1 kW disponibles

Ejemplo de experimento: ”Motor trifásico con rotor de jaula de ardilla, EEM 4.1”

Contenidos de aprendizaje • Conexión, cableado y puesta en marcha • Operación en circuito estrella-triángulo • Empleo de un interruptor conectado en estrella-triángulo • Registro de la relación entre velocidad y par de giro • Operación con diferentes máquinas de carga, como por ejemplo, un ventilador o un elevador

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Equipamiento EEM 4.1 Lucas-Nülle

Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Motor de corriente trifásica de polos conmutables según Dahlander Gracias a un devanado especial, el circuito Dahlander posibilita que el motor de corriente trifásica con rotor de jaula de ardilla opere con dos velocidades de giro. Con este circuito, la relación entre estas velocidades es de 2 a 1. Gracias a este tipo de motor se pueden construir accionamientos sencillos con dos números diferentes de revoluciones por minuto, por ejemplo, el accionamiento de un ventilador de dos velocidades.

Clases de 300 W y 1 kW disponibles

Ejemplo de experimento: ”Motor trifásico de polos conmutables según Dahlander, EEM 4.2”

Contenidos de aprendizaje • Conexión, cableado y puesta en marcha • Operación a velocidad alta y baja • Empleo de un conmutador de polos • Registro de la relación entre velocidad y par de giro • Operación con diferentes máquinas de carga, como por ejemplo, un ventilador o un elevador

Equipamiento EEM 4.2 Lucas-Nülle

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Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Con dora ­bobina dos ana de dev es parcial

Máquinas asíncronas

Motor trifásico de polos conmutables y dos devanados diferentes El sistema está compuesto por dos motores trifásicos de devanados aislados, montados en una sola caja. Dado que los dos devanados operan de manera independiente entre sí, se pueden establecer diferentes relaciones de velocidades representadas por números enteros. El motor se emplea en aplicaciones sencillas en las que se deban tener más de dos velocidades que diferencien la marcha lenta de la rápida, como por ejemplo, en trabajos con grúas de marcha lenta y elevado número de revoluciones.

Clases de 300 W y 1 kW disponibles

Ejemplo de experimento: ”Motor trifásico de polos conmutables con devanados aislados, EEM 4.3”

Contenidos de aprendizaje • Conexión, cableado y puesta en marcha • Operación a velocidad alta y baja • Empleo de un conmutador de polos • Registro de la relación entre velocidad y par de giro • Operación con diferentes máquinas de carga, como por ejemplo, un ventilador o un elevador

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Equipamiento EEM 4.3 Lucas-Nülle

Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Motor trifásico con anillos colectores Al contrario del rotor de jaula de ardilla, los anillos colectores poseen un rotor con devanado de bobina. Por medio de los anillos colectores se pueden conectar resistencias o convertidores de corriente. Las conexiones permiten variar el número de revoluciones.

Clases de 300 W y 1 kW disponibles

Ejemplo de experimento: ”Motor trifásico con rotor de anillos colectores, EEM 4.4”

Contenidos de aprendizaje • Conexión, cableado y puesta en marcha • Variación de la velocidad de giro por modificación de la resistencia del rotor • Registro de la relación entre velocidad y par de giro • Operación con diferentes máquinas de carga, como por ejemplo, un ventilador o un elevador

Equipamiento EEM 4.4 Lucas-Nülle

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Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Máquinas asíncronas Búsqueda de fallos en máquinas eléctricas El simulador de fallos se puede conectar sencillamente a un motor asíncrono de corriente trifásica. Por medio de un interruptor se consigue activar diferentes fallos de relevancia en la realidad. Estos se pueden localizar y analizar con los instrumentos de medición típicos de la industria.

A partir de los resultados de medición es posible desarrollar planteamientos que conduzcan a la reparación. Todas las mediciones se llevan a cabo sin aplicación de corriente.

Simulador de fallos abierto

Ejemplo de experimento: ”Búsqueda de fallos en máquinas eléctricas, EEM 4.5”

Contenidos de aprendizaje • Corte del devanado en las bobinas • Fallo de aislamiento de bobina con bobina • Fallo de aislamiento entre la bobina y la caja • Combinaciones de diferentes fallos • Observación de fallos y notas prácticas de reparación • Manejo de medidores de aislamiento

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Equipamiento EEM 4.5 Lucas-Nülle

Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Protección de máquinas eléctricas Los motores con rotor de jaula de ardilla han sido diseñados para soportar estados de carga de valor constante. El cambio del estado de carga, así como las corrientes de arranque muy elevadas, conduce a un calentamiento no permitido de la máquina. Los sensores vigilan la temperatura y el consumo de corriente del motor. Activan dispositivos de protección, como los disyuntores, los relés de protección o los termistores.

Clases de 300 W y 1 kW disponibles

Ejemplo de experimento: ”Protección de máquinas eléctricas, EEM 4.6”

Contenidos de aprendizaje • Selección, instalación y ajuste de diferentes sistemas de protección de motores • Disyuntor de protección del motor • Relé de protección del motor • Protección por termistor • Influencia de diferentes tipos de operación en el calentamiento del motor • Características de activación de los sistemas de protección • Protección contra estados de carga no permitidos

Equipamiento EEM 4.6 Lucas-Nülle

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Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Arranque suave de máquinas trifásicas Reducción de las corrientes de conexión elevadas Por medio del corte de fase, los arrancadores suaves reducen la tensión del motor durante la conexión. La corriente de arranque des­ ciende de manera proporcional a la tensión de los bornes. La sección de potencia de un arrancador suave, la mayoría de las veces, consta de dos tiristores conectados antiparalelamente en cada fase. Para que las pérdidas, y por tanto el calor que estas disipan, se mantengan lo más reducidas posibles, los semiconductores de potencia, tras la fase de arranque, se puentean por medio de un contactor de potencia.

Clases de 300 W y 1 kW disponibles

Ejemplo de experimento: ”Arranque suave de máquinas trifásicas, EDT 17”

Contenidos de aprendizaje • Puesta en marcha • Parametrización de las rampas de aceleración y desaceleración y de la tensión de arranque • Análisis de corriente y tensión durante el arranque • Arranque con diferentes tipos de carga • Comparación con los arranques en estrella-triángulo

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Equipamiento EDT 17 Lucas-Nülle

Sistemas compactos para la tecnología de instalaciones frigoríficas

Accionamientos con convertidores de frecuencia Accionamiento de velocidad de giro variable Los convertidores de frecuencia modernos transforman cualquier motor de corriente trifásica estándar en un accionamiento de velocidad de giro variable. La robustez y la amplia popularidad de los motores estándar de corriente trifásica han contribuido al gran éxito de la tecnología electrónica de accionamientos basada en convertidores de frecuencia. Tanto la creciente automatización de los procesos como las exigencias cada vez mayores a los accionamientos han hecho que los convertidores de frecuencia controlen con mayor continuidad los motores. En el caso de las bombas y de las instalaciones de climatización, hoy en día se consigue ahorrar energía a gran escala gracias a los controles de revoluciones adaptados a las necesidades.

Clases de 300 W y 1 kW disponibles

Ejemplo de experimento: ”Accionamientos con convertidores de frecuencia, EDT 25”

Contenidos de aprendizaje • Puesta en marcha asistida por ordenador • Parametrización de los valores nominales por defecto, sentido de giro, función de arranque, frecuencia de conmutación, valores límite, tensión nominal, corriente nominal, frecuencia nominal, factor de potencia, etc.

• Análisis de la respuesta de operación en carga entregada por máquinas de trabajo • Registro de las características de velocidad y par de giro en los cuatro cuadrantes • Optimización del accionamiento • Operación con chopper de frenado • Operación con control por vector

Equipamiento EDT 25 Lucas-Nülle

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Productos con ventajas decisivas … para una satisfacción duradera de los clientes

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Manfred Seikel, director de la Escuela Profesional Federal de Tecnología de Refrigeración y Climatización de Maintal, Alemania: “La escuela profesional de Maintal ofrece diferentes cursos de formación a sus estudiantes con el fin de abrirles oportunidades laborales que abarquen el más amplio horizonte posible. Por esta razón, durante el equipamiento de nuestros talleres de prácticas, nos encontrábamos en busca de una solución modular, adaptable, que cubriera los distintos temas centrales de todos nuestros cursos de capacitación.

Esto es perfectamente factible con el sistema didáctico de Lucas-Nülle y, por tanto, desde el principio quedó en claro que, en términos de medios para la enseñanza técnica, deseábamos trabajar con esta empresa líder, asentada en la localidad alemana de Kerpen.

Nuestros aprendices y estudiantes utilizan ya desde hace algunos años los novísimos sistemas de Lucas-Nülle y aprecian su elevada facilidad de uso y la fidelidad con que representan la realidad práctica. Los teachware adjuntos les ayudan a comprender mejor la materia y a consolidar su compresión de los sistemas.

Por medio de la unidad de “Tecnología de control de instalaciones frigoríficas” acercamos a nuestros alumnos a los fundamentos técnicos de esta área. Entre otros aspectos, la conversión de variables no eléctricas en señales eléctricas, susceptibles de procesamiento, al igual que el control de máquinas y accionamientos, constituyen temas importantes para la formación profesional de los futuros técnicos en mecatrónica orientada a la ingeniería frigorífica.

Otro tema relevante durante los estudios está dado por el ciclo de refrigeración. Transmitimos estos conocimientos por medio del sistema de paneles que simula este proceso bajo diferentes condiciones: los estudiantes aprenden la dependencia que existe entre presión y temperatura, cómo se genera el frío y de qué componentes consta una instalación de esta naturaleza. Por otra parte, también forman parte del plan lectivo las medidas de seguridad, las pruebas de estanqueidad y el trabajo con los dispositivos de protección. Ya sea que se trate de compresores, válvulas u otras piezas, los alumnos aprenden en todos los casos los principios del ciclo de refrigeración y también a eliminar los fallos que pudieran presentarse.”

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”

Lucas-Nülle

El todo es siempre algo más que la suma de sus partes.

Asesoramiento individual de Lucas-Nülle ¿Desea un asesoramiento exhaustivo y detallado o necesita una oferta concreta?

Puede localizarnos a través de los siguientes medios: Tel.: +49 2273 567-0 Fax: +49 2273 567-39 Correo electrónico: export@lucas-nuelle.com Lucas-Nülle es sinónimo de sistemas de capacitación confeccionados a la medida para la formación profesional en las áreas de:

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Ingeniería de instalaciones eléctricas

Electroneumática e hidráulica

Ingeniería eléctrica

Tecnología de medición

Energías renovables

Tecnología de refrigeración y aire acondicionado

Electrónica de potencia, máquinas eléctricas y tecnología de accionamientos

Microordenadores

Fundamentos de electrotecnia y electrónica

Tecnología de automatización

Telecomunicaciones

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Tecnología de control automático

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