Control Maquina Corriente Continua con Control en Cascada

Universidad Técnica Federico Santa María - Departamento de Electrónica – Control de Accionamientos Eléctricos.

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Tarea 1 ELO-386 Control de Accionamientos
Eléctricos
Germán Sandoval Andrade, ROL USM: 2721037-6

I.- Introduccion:
Históricamente el control de máquinas eléctricas se ha hecho
usando la máquina de corriente continua. Esto debido a su
facilidad de controlar, y, además, ala capacidad que se tiene
de regular su velocidad desde vacío a plena carga, razón por
la cual es usada en aplicaciones donde se necesita un rango
amplio de velocidades de motor.
Su uso predominante, también tiene una justificación
tecnológica, ya que hasta antes del desarrollo de sistemas de
control de estado sólido, no existían los medios necesarios
para controlar la máquina de corrientealterna, sin embargo,
en la actualidad los hay, motivo por el cual el uso de
maquinas de corriente alterna ha ido en aumento, y las de
continua en caída.
A pesar de esto, existen aún variadas aplicaciones para los
motores de corriente continua, principalmente en aplicaciones
de potencia (trenes y tranvías) o de precisión (máquinas,
micro-motores, etc.).
Las herramientas de simulación sonmuy útiles como paso
intermedio entre el diseño del controlador teórico, y su
sintonización o programación en la realidad. Existen dos
niveles en la etapa de simulación, el modelo de diseño, y el
modelo de calibración, el primero considera un modelo más
sencillo e idealizado (que considera funciones de
transferencia principalmente) y que modela los efectos y
fenómenos dominantes, por otraparte, el modelo de
calibración es un modelo mas aproximado a la realidad, que
considera más efectos y posibles perturbaciones, pero es más
complejo de implementar.
La principal importancia de esta tarea, radica en que,
progresivamente y en orden ascendente de dificultad, se van
abarcando los contenidos cubiertos por las clases, que van
desde el funcionamiento de la máquina de corrientecontinua
y sus características principales, hasta su control de corriente
y velocidad, usando esquemas de control en cascada y de
anti-enrrollamiento, lo que constituye una interesante
aproximación a lo que podría ser su implementación real en
un ambiente industrial o académico.

II.- Planteo y Desarrollo del problema:
Para alimentación de un motor se utiliza un convertidor de 4
cuadrantes sincorriente circulante (dos rectificadores
controlados conectados en anti-paralelo) alimentado desde la
red trifásica de 380[VRMS]. Estos rectificadores operan en
forma complementaria, es decir con ángulos de disparo
ߙଶ = 180 − ߙଵ , de forma de generar la misma tensión
promedio en los terminales (como función de ߙଵ ).
El motor tiene los siguientes datos de placa:
߱௡௢௠ = 1500ሾܴܲ‫ܯ‬ሿ = 157ሾ‫ݏ⁄ ݀ܽݎ‬ሿ
݇௩ = 0,3ሾܸ ⁄ܴܲ‫ ܯ‬ሿ
‫ܫ‬௙௡௢௠ = 1ሾ‫ܣ‬ሿ
‫ܮ‬௔ = 90ሾ݉‫ܪ‬ሿ
ܴ௔ = 1,5ሾΩሿ
‫ܮ‬௙ = 100ሾ݉‫ܪ‬ሿ
ܴ௙ = 200ሾΩሿ
‫2,0 = ܬ‬ሾ‫݉ ∙ ݃ܭ‬ଶ ሿ

.

1. A partir de los datos de la placa dados determine los
valores de torque nominal ࢀ࢔ y constante de torque
࢑ࢀ = ࡳࢌࢗ ∙ ࡵࢌ .
El circuito equivalente de la máquina de corriente
continua es:

Figura 1: Circuitoequivalente de la máquina de corriente continua.

Por los datos de la placa, sería redundante expresar las
ecuaciones de LVK del circuito de campo.

Universidad Técnica Federico Santa María - Departamento de Electrónica – Control de Accionamientos Eléctricos.
De el circuito de armadura:
ܸ = ܴ௔ ∙ ݅௔ + ‫ܮ‬௔ ∙
௔

ௗ௜ೌ
ௗ௧

+ ܸோை்

∑ܶ = ‫ܬ‬௧௢௧௔௟ ⋅

(1)

(2)

ᇱ
ܶ௘௟೙ − ܶ௅ = ‫ܬ‬௧௢௧௔௟Por otra parte :
ܸோை் = ‫ܩ‬௙௤ ∙ ݅௙ ∙ ߱௥

(3)

ܶ௘௟ = ‫ܩ‬௙௤ ⋅ ݅௙ ⋅ ݅௔

(4)

En los datos de la placa se entrega el valor de ݇௩ en las
unidades ሾܸ ⁄ܴܲ‫ ,] ܯ‬de lo que se infiere que ݇௩ es la misma
௦
contante que ‫ܩ‬௙௤ ⋅ ݅௙ , solo que con otras unidades (ሾܸ ⋅ ௥௔ௗሿ)
Con el valor de ߱௡௢௠ en RPM que se entrega en la placa y
con ݇௩ es posible calcular ܸோை் , lo que sería una versión...