MotorDC1

Instituto Tecnológico de Saltillo


“Simulación del control de un motor de corriente directa con excitación independiente“

Equipo 1
Integrantes:
Adbeel Estrada Martinez
Jose Covarrubias
Oscar Carmona Sosa
José Miguel Ángel Nácar Bañuelos
Materia Control
M. en C. Saúl Orzua González
02 de noviembre de 2015
Introducción
Los motores de corriente continua los vemos habitualmente en juguetes odispositivos pequeños que requieren un movimiento, por ende, son económicos. A nivel industrial también podemos encontrar a estos motores, ya que su facilidad de control de velocidad es muy sencilla y económica, en comparación a los motores de corriente alterna, un ejemplo del uso de estos motores a nivel industrial es en los ejes de un brazo robótico.
Como bien se sabe existen diferentes tipos demotores de corriente directa, en este caso particular, nos restringiremos a analizar y controlar un motor de corriente directa con excitación independiente. Se pretende que con este análisis, se puedan analizar a los otros tipos de motores de corriente directa, ya que sus configuraciones son muy parecidas.
Para poder analizar y controlar a este sistema (Motor de corriente directa con excitaciónindependiente) se requiere de un conocimiento básico de máquinas eléctricas, análisis de circuitos, modelado de sistemas y control.
Dentro de este trabajo se presentara la simulación y se determinara el comportamiento del motor de corriente directa, usando graficas que describen diferentes variables, y que nos ayudaran a comprender mejor al sistema ya una vez controlado.
Objetivo
Modelar el sistema querepresenta al motor de corriente directa para poder simularlo.
Controlar al sistema usando un controlador PID (Proporcional - Integrador - Derivativo).
Demostrar la efectividad de la teoría de control ante este sistema en particular.
Material
Software MATLAB 2014.
Complemento de software Simulink (Incluido en MATLAB).
Computadora con Sistema Operativo Windows 8.







Desarrollo
Conceptosfundamentales del motor de corriente directa
El estudio de las maquinas eléctricas nos proporciona el conocimiento de diferentes tipos de motores de corriente directa, siendo el más destacado o el primero en ser mostrado, el motor de corriente directa en excitación independiente, esta configuración de motor de corriente directa, nos muestra, que podemos mover la flecha de un motor usando dos circuitos,una es el circuito que controla el campo(parte fija del motor) y el otro es el circuito que controla la armadura(parte móvil del motor), para restringir más nuestro análisis solo nos centraremos en el circuito que controla la armadura, dejando en valores constantes al circuito que controla el campo, en la fig. 1 se muestra el circuito eléctrico equivalente de este motor.

Fig. 1 Circuito Eléctricoequivalente del motor de corriente directa
con excitación independiente.

En la figura 1 muestra parámetros eléctricos en dos secciones, la sección de la izquierda muestra todo lo referente al campo, y la parte de la derecha muestra todo lo referente a la armadura.
Vf es el voltaje en el campo, el cual para este análisis quedara fijo, el Rf es la resistencia equivalente de la bobina de campo, Lfes la inductancia equivalente de la bobina de campo e If representa la corriente que se genera en el circuito de campo, todos estos valores quedaran constantes.
Va es el voltaje que se genera al mover la flecha, La es la inductancia equivalente de la bobina en la armadura, Ra es la resistencia equivalente de la bobina en la armadura, Vb es el voltaje suministrado por una fuente de voltaje y con elcual podremos mover la flecha del motor, a medida que aumentemos o disminuyamos este valor, y por ultimo tenemos a La, que es la corriente generada en el circuito de la armadura.


Hasta este punto ya sabemos cómo controlar al motor de corriente directa en base a la modificación del parámetro Vb, pero ahora es importante responder esta pregunta, ¿Para qué nos sirve controlar el motor?, ¿Qué...