Etapa De Potencia

Cap´ ıtulo 1 Pr´ctica: dsPIC: Control de Motores DC a
Es mas f´cil variar el curso del un rio a que el car´cter de un hombre a ∼ Proverbio chino ∼

1.1.
1.1.1.

Enunciado
Introducci´n o

El esquema de funcionamiento de los motores de corriente continua se puede observar en la figura siguiente

Cuando una corriente el´ctrica pasa a trav´s de un hilo conductor dentro de un campo magn´ticoe e e se generan unas fuerzas magn´ticas que producen un par de fuerzas que hace mover el motor. Si e cambia el sentido de la corriente, cambiar´ el sentido de giro del motor. Existe una relaci´n entre a o la corriente que pasa por el devanado y la fuerza generada. Adem´s se da el hecho de que a mayor a tensi´n de alimentaci´n mayor ser´ la velocidad de giro del motor. Existir´ una tensi´n cr´ oo a a o ıtica a partir de la cual el motor comenzar´ a girar y una tensi´n nominal (y m´xima) de funcionamiento a o a con par m´ximo. a En la siguiente figura se ve un desglose t´ ıpico de un motor de continua.

1

2

Enunciado

1.1.2.

Etapa de potencia

La etapa de potencia t´ ıpica para la alimentaci´n de un motor de continua es la que se describe o a continuaci´n utilizando elintegrado L293 cuya primera hoja de datos se adjunta. Se trata de o un puente H que nos permitir´ cambiar el sentido de giro del motor. Los diodos que aparecen son a necesarios para evitar los picos de corriente generados por el motor, si se trabaja con el integrado L293B (el L293D lleva integrados estos diodos). Se puede emplear el diodo 1N4004 en nuestro caso.

El m´dulo proporcionado dispone dedos puentes H para el control de dos motores. Se muestra o en el esquema el´ctrico y el layout: e

D2 D1
1N4004 1N4004

D8
1N4004

D5
1N4004

D3
1N4004

2 1

D4
1N4004

D9
1N4004

2 1

D6 J5
CONN-SIL2 1N4004

J4
CONN-SIL2

J1
1 2 3 CONN-SIL3 1 2 3 4 5 6 7 8

U2
ENABLE1 VDD IN1 IN4 OUT1 OUT4 GND GND GND GND OUT2 OUT3 IN2 IN3 VMOTOR ENABLE2 L293 PACKAGE=DIL16 16 1514 13 12 11 10 9

J2
3 2 1 CONN-SIL3

J3
1 2 3 CONN-SIL3

Cap´ ıtulo 1. Pr´ctica: dsPIC: Control de Motores DC a

3

1.1.3.

Se pide

Se pide el dise˜o del software para controlar no solo el puente H que haga girar el motor en los n dos sentidos sino tambi´n las rutinas necesarias para controlar la velocidad del motor empleando la e modulaci´n de la anchura de los pulsos (PWM). oCon la modulaci´n PWM conseguimos variar la velocidad del motor como si la tensi´n efectiva o o aplicada fuera menor, pero con la ventaja de que la tensi´n aplicada es la nominal lo que nos da el o par m´ximo a´n cuando la velocidad de giro sea menor. Adem´s nos permitir´ hacer girar el motor a u a a a una velocidad inferior a la lograda con la tensi´n umbral de arranque del motor. o La frecuenciade la se˜al PWM ser´ de 1 kHz. Se emplear´ una entrada para seleccionar el sentido n a a de giro del motor. Otra patilla ser´ el freno del motor, de forma que cuando se active el motor se a frene r´pidamente. Otra entrada incrementar´ en una unidad el ciclo de trabajo, mientras que otra a a lo decrementar´ en una unidad. Inicialmente el ciclo de trabajo estar´ en el 50 %. a a Se proporcionar´ elpuente H montado y el motor de continua seg´n las especificaciones. a u

1.1.4.

Cuestiones

a) ¿Cu´l es el valor m´s peque˜o del ciclo de trabajo para el que sigue girando el motor? Puedes a a n ayudarte de los displays de 7 segmentos (primero direccionas el d´ ıgito m´s significativo -activando el a c´todo-, sacas el dato m´s significativo, luego el d´ a a ıgito menos significativo y sacas eldato, y repites indefinidamente para que sea visible). ¿Se ha mejorado la tensi´n umbral de arranque del motor? o b)¿Qu´ ocurrir´ si la frecuencia de la se˜al PWM fuese mucho mayor? Compru´balo. e ıa n e

1.1.5.

Hojas de datos

Motor de corriente continua Nuestro modelo es el 82861010.

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Enunciado

D.C. geared motors

D.C. geared motors : 0.3 to 430 rpm Gearbox torque ratings...