LEYBOLD













MODULO LEYBOLD - EXPERIENCIA CON EL MOTOR














MODULO DE EXPERIMENTACIÓN “LEYBOLD”

I. Experiencia :
Control de velocidad de un motor DC en lazo cerrado.
II. Módulos:
72686: Fuente.
73402 : Set point
73406 : Control PID
73422: Puente de potencia.
72673: Puente de diodos.
73121 : Motor
73121 : Generador
73439 : Focos ( Carga )
73420:Divisor de tensión y retención.



III. Desarrollo de cada bloque:

72686:
Es una fuente de poder, la cual se alimenta con 220Vac, posee 4 salidas, cada una de las cuales esta estratégicamente colocadas para conectarse a los demás módulos y formar así una riel de conexión.








73402:
Este bloque contiene una perilla con la cual se ajusta el “Set point” o “Referencia”, que asu vez entra al bloque del PID, este bloque nos permite variar la velocidad del motor moviendo la perilla, cuando este esté realimentado.
Vout = 0V – 10V

73406:
Este bloque es el más importante para hacer el control, contiene los 3 parámetros (P, I, D respectivamente) que se calibran y se eligen teórica o experimentalmente, variando estoy valores se tendrá una respuesta más rápida,sobreimpulso menor, entre otras condiciones que se desee del motor.




73422:
Este es un puente de tiristores semicontrolado, tiene de entrada un voltaje de 0 a 10V, dando de salida un voltaje dc de 0 a 200V respectivamente, está compuesto por 2 diodos y 2 tiristores BT151, además de un circuito de sincronización y control.



72673:
Es un simple puente de diodos, el cual es un rectificador deonda completa, que tiene por entrada los 220V de la red y de salida 200Vdc, se usa para conectarlo al campo y generar una corriente de campo constante.
Vin : 220Vac
Vout: 200Vdc









73121:
Es el motor DC con armadura y campo será prados, la armadura se alimenta con la salida del puente de tiristores semicontrolado, logrando así variar su velocidad, contar con un taco generador ala salida del eje, a su vez está acoplado a otro motor, el cual se usa como generador, se conecta el campo de ambos motores en serie, la armadura del segundo motor ( el cual tiene un voltaje de 0V – 200V proporcionalmente a la velocidad que gira el motor.
Especificaciones del motor:
Ra=60.938
La=1.129
Ka=0.8995
J=0.000689
B=0.000817
KT=0.8995




73439:
Este bloque se usa como carga,consta de 3 focos de 25W, uno está conectado directamente a la entra del bloque, a la cual se le conecta la salida generada por el motor generador. Con 2 switch se activan los 2 focos adicionales, dando el efecto de una carga mayor para analizar el comportamiento de la velocidad del motor y otros cambios, a la salida se tiene un voltaje igual al de la entrada que se conecta al bloque 73420 paraluego ir hacia la realimentación.



73420:
Este es un divisor de tensión de 20:1 cuya salida va hacia el bloque 73406 (control PID) para ser restado con la referencia y hallar el error que servirá para controlar la planta.
Adicionalmente tiene un switch con el cual se puede colocar un retenedor de señal para experimentar.




IV. Experimentando con el módulo y el motor:


1) Según elmanual, encontramos valores para el Kp, Ti y Td, para los cuales elegimos al iniciar:
Kp=1
Ti= 0.02
Td=0.004
Experimentalmente:
La velocidad máxima hasa la que se puede contorlar es de 1400rpm
La velocidad mínima antes de perder el control 400rpm.
La velocidad de control requerida va desde 100rpm hasta 1800rpm, en conclusión se decidió calibrar los parámetros manualmente.

2) Mientras secalibraba se llegaron a obtener los siguientes conclusiones:

La velocidad mínima de control antes de que el motor se quede quieto llego en el mejor de los casos a 160rpm.
El equipo necesita mantenimiento, ya que no se puede visualizar los valores de Kp y Ki sin variarlos, pues sus perilleros están robados.
Después de esto, se decidió obtener los valores teóricamente propuestos por el...