Modelamiento motor DC

MODELAMIENTO DE UN MOTOR DC.


1. INTRODUCCION: a continuación se dará a conocer los diferentes procedimientos realizados en el laboratorio para el modelamiento de un motos DC; Como fue hecho, los resultados obtenidos la comparación entre datos prácticos, simulados y teóricos los cuales fueron establecidos por las diferentes fórmulas y características que representan el modelamiento desistemas en general.
2. OBJETIVOS
General
Realizar el modelamiento de un motor DC.
Específicos
Medir la velocidad del motor DC.
Hallar la función de transferencia teniendo como entrada al circuito un tren de pulsos y un escalón unitario.
visualizar el periodo transitorio del motor DC en el osciloscopio.
Encontrar la estabilidad del sistema con una retroalimentación por medio de un transductor.Estabilizar el sistema con realimentación negativa.
Encontrar los valores de ganancia a los cuales el sistema estable.


3. PROCEDIMMIENTO
Tomando las especificaciones técnicas del motor DC RF-370c-15370 “véase tabla 2”; para la verificación del voltaje de alimentación y su velocidad.
Continuamos con la implementación de un transistor de configuración emisor común el cual en su base tendráconectado un tren de pulsos, con el cual se pueda realizar en repetitivas ocasiones el apagado y encendido del motor, esta señal será transmitida desde un generador el cual tendrá un frecuencia de 500mH, ya que a esta frecuencia el comportamiento del motor es adecuado, en el colector va conectado 12 voltios los cuales serán los que alimenten el motor esta configuración se realiza para evitar undaño en el generador, ya que este tiene la función básica de transmitir solo señales, que en este caso será una señal cuadrada, el emisor será conectado a un puente H, el cual no dejara que el motor sufra perdidas de corriente tan altas, y como resultado obtener velocidades mucho más aproximadas a lo que indica la tabla del motor.
Se implementa un encoder de 5 bits de resolución y un sensor tipoherradura, estos datos obtenidos en pulsos (voltaje logico) por el encoder son acondicionados en la siguiente etapa donde se utiliza un inversor de disparo, el cual limpia el rebote de contacto en los bordes de la señal y restablece el tiempo de subida. Posteriormente el proceso se dividió en tres etapas diferentes las cuales componen cada uno de los puntos importantes a desarrollar de estelaboratorio:
Procesamiento digital
Grafica señal estado transitorio.
Realimentación del sistema y estabilidad del motor.
1. Procesamiento digital: toma de datos obtenidos por el encoder para realizar la conversión a velocidad (RPM), posteriormente enviarlos a un PC por medio de comunicación RS- 232 para poder visualizar de una manera más sencilla y poderlos manejar en matlab - simulink ; un contadores el encargado de registrar los pulsos de llegada y a través de un timer se capturan los datos cada 20 ms (milisegundos) en una variable. Se operan para hallar la velocidad y así ser enviados y finalmente reiniciar el sistema “ver programa anexo”.
La fórmula utilizada para calcular los RPM’s del motor es:


Contador: cantidad de pulsos tomados por el contador en 20ms.
60: cantidad desegundos utilizados para completar el minuto.
50: cantidad de datos obtenidos en un segundo.
Resolución: la cantidad de ranuras utilizadas por el encoder.
Ahora con la ayuda de Hiperterminal observamos sus tres estados (inercia, transitorio y estable). A continuación llevamos estos datos a una tabla en Excel, para ser graficados y así tomar un punto en estado transitorio, al cual le corresponde unavelocidad y un tiempo, con estos datos (tiempo vs velocidad), procedemos a hallar la función de transferencia matemáticamente.
TIEMPO
(ms)
VELOCIDADA (RPM)
20
0
40
0
60
0
80
0
100
0
120
0
140
0
160
0
180
0
200
0
220
600
240
1800
260
2400
280
4200
300
4200
320
4800
340
4800
360
4200
380
4800
400
4800
420
4800
440
4200
460
4800
480
4800
500...