Procedimiento de diseño motor control de dos velocidades motor dc

Diseño: Variador de 2 velocidades de motor DC con Iman Permanente

1. Identificación de la carga:
MOTOR DC: REF GR53X30 40W – VDC:12[pic]
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2. Identificación de la fuente de energía
Fuente de alimentación: AC 120
Imax: 16A
3. Selección del sistemaelectrónico de potencia
Rectificador monofásico puente
4. Caracteristicas de diseño
Operación a máxima: 4000RPM
Operación a mediavelocidad: 3000RPM
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5. Diseño
OPERACIÓN DEL MOTOR
Pm1=V *I * n
Pm1 =12 * 4.5A * .7 =37.8W
Pe1=12 * 4.5 =54W
Pm =T*w ( P1=T*W1 y P2=T*w2 ( Si T=Kte = 10Ncm (
Pm2=Pm1*w2/w1=37.8*3000/4000=28.3W
Pe2=Pm2/n =28.3w/0.7=40.5W
Pe=VI si I=kte ( V=Pe/I =40.5W/4.5A = 9V
El voltaje que debe entregar el circuito es de 12V y 9V respectivamente para operar en ambas velocidades. Con una capacidad decorriente de 4.5V.

DISEÑO DEL CIRCUITO
Condición de Arranque
i_arr_max=2 * I_nom = 4.5A * 2 = 9A
I_arr (Alto Voltaje) = V_nom/R=12V/0.477Ω =25.15A(2.7 veces mayor que I_max
I_arr (Bajo Voltaje) = 9V/0.477Ω = 18.8A ( 2.1 Veces superior
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Condición de estado permanenteI_nom=4.5A
V_nom(DC) =12V
Vm1=V_nom / .6366 = 18.8V
Vs1 = Vm+Vdiodos = 18.8 + 2*(0.7) = 20V

V_nom(DC) =9V
Vm2=V_nom / .6366 = 14.1V
Vs2 = Vm+Vdiodos =14.1 + 2*(0.7) = 15.3V

CÁLCULOS TÉRMICOS
Seleccionar el Diodo adecuado
P_diodo= Irms x V_f
P_Pico =V_Pico x V_f
V_Pico = V_max / R_dc(motor)