Control De Velocidad De Un Motor

Sistema de Control de Velocidad de un motor de Corriente Directa Serie
M.C. Mario Salvador Esparza González, Ing. Bernardo Franco Alba, Ing. Juan Alejandro Soto de la Trinidad, Instituto Tecnológico de Aguascalientes, Departamento de Ing. Eléctrica y Electrónica. Av. López Mateos No. 1801 Ote. Fracc. Balcones de Ojocaliente. Aguascalientes, Ags. Tel (449) 910-5002, Fax (449) 970-0423msespa@hotmail.com

Resumen – El control de velocidad del motor de CD serie, es un sistema de control electrónico de lazo cerrado. Con la ayuda de un microcontrolador se esta monitoreando la velocidad del motor a través de una máquina de CA, al pasar el voltaje generado por un circuito rectificador hasta llegar a un convertidor análogo digital. La finalidad del controlador es mantener la velocidadconstante del motor a cambios bruscos de carga en la flecha del mismo, desplegar la velocidad de manera digital y de igual manera poder programar la velocidad deseada externamente aún cuando la máquina este en funcionamiento, además de ser un control proporcional-integral digital. Palabras clave- Sistema de lazo cerrado, regulador reductor, modulación de ancho de pulso, proporcional-integral. I.Introducción. El presente trabajo se desarrollo en el laboratorio de Ing. Eléctrica del Instituto Tecnológico de Aguascalientes durante el año de 1999 a raíz de que la necesidad de mantener la velocidad constante en un motor de corriente directa (CD) conexión serie. Típicamente el control de la velocidad de los motores de CD se realiza mediante un reóstato, resistencia en serie con el devanado del motor.Este método resulta deficiente debido a que su uso repercute en el ahorro de energía eléctrica debido a las pérdidas por calentamiento que se tienen en esta resistencia, además, de ser del tipo manual por medio de palancas o perillas, siendo éstos, algunos de los problemas en grandes empresas de transformación y manufactura, ya que se tiene que estar monitoreando en algunas ocasiones de manerapersonal; como ya se había dicho, la velocidad de las bandas transportadoras y de las grúas de carga. Otro de los problemas a resolver es que los motores serie de corriente directa, tienden a desbocarse al no tener carga en su flecha y de manera recíproca, llegar a disminuir la velocidad o hacerlo mas lento al aplicarle carga; con el controlador se pretende tener un control preciso en la velocidad delmotor. Se desarrolla

un control electrónico basado en microcontrolador en un sistema de lazo cerrado. Para monitorear la velocidad del motor de CD serie se acopla un generador de CA mediante una banda dentada, en el cual el voltaje generado por el mismo, servirá como señal de entrada al sistema de control para monitorear la velocidad real y además para aplicar carga al motor aplicando cargaeléctrica al generador. El voltaje generado es de C.A. proporcional a la velocidad del motor. La interfaz para regular el voltaje aplicado al motor de CD en un regulador reductor tipo Buck, diseñado a una frecuencia de 10KHz, por los dispositivos de aislamiento óptico con los que se cuenta. El programa manipula el ancho de pulso en base a un control (PI), con el fin de obtener una mejor respuesta delsistema. II- Fundamento teórico. Descripción general. El cerebro del regulador de velocidad es un microcontrolador ATMEL 89S8253, el cual está sensando la velocidad en

Figura 1 Diagrama a bloques del control de velocidad del motor de CD proporción a un voltaje generado previo acondicionamiento por un circuito rectificador llamado MAV (Valor Medio Absoluto), esta es convertida a un valordiscreto utilizando ADC (Convertidor analógico digital). El circuito MAV se compone de amplificadores operacionales, un capacitor de tantalio varias resistencias y diodos. Con esta señal el microcontrolador calcula el ancho de pulso necesario para mantener el motor operando a la velocidad deseada; simultáneamente

despliega el valor de velocidad deseada o real. (ver fig. 1). La figura 2 muestra la...