Proyecto Tecno 11
Páginas: 14 (3419 palabras)
Publicado: 25 de enero de 2013
PROYECTO DE APLICACIÓN
Controlador de velocidad de motor CC vía PWM
RESUMEN
En algunas ocasiones, como pueden ser las etapas de diseño o verificación de funcionamiento de sistemas de control que posean servomotores o en general motores de corriente continua, surge la necesidad de obtener los parámetros característicos de los motores de DC.
Recordando el circuito equivalente delmotor de DC:
Se observa que se puede caracterizar con pocos parámetros:
Ra: resistencia de armadura
La: Inductancia de armadura
Kb: Constante de tensión
KT: Constante de cupla
Bm: rozamiento viscoso del motor
Jm: momento de inercia del motor
Con algunas pruebas simples, es posible determinarlos. En este trabajo no nos ocupamos de la ejecución de las mediciones, pero vale mencionar quepara llevarlas a cabo, es necesario energizar el motor y desenergizarlo, medir velocidad, tensión, corriente y observar oscilogramas. Con este problema, surge la necesidad de contar con un elemento que sea capaz de accionar cualquier tipo de motor, que por lo general pueden tener diferentes tensiones de operación, que pueda accionarlos a cualquier velocidad, soportar la carga que tome y ofrezcauna manera amigable de realizar las mediciones mencionadas.
En un laboratorio eléctrico simple, es normal contar con instrumentos que midan tensión, corriente y un osciloscopio. Pero no es común que haya accionadores de motores ni medidores de velocidad. Para esto se plantea desarrollar un instrumento que pueda accionar diferentes tipos de motores, de manera flexible, de utilización simple, y quetenga integrada la medición de velocidad.
En una primera etapa se plantea esta solución para motores de aplicación general. Es decir, motores que tengan constantes de tiempo asociadas de valores significativos con respecto al periodo de la frecuencia de modulación (se utiliza PWM para accionar al motor), a diferencia de los motores de última generación que pueden tener tiempos deestablecimiento del orden de los 5ms o menos, es decir, constantes de tiempo muy pequeñas. También, existe una limitación en potencia. Nos dedicamos a un rango de motores de baja potencia (~180W máximos). De esta manera cubrimos un amplio espectro de motores existentes en el mercado.
INTRODUCCION
DIAGRAMA FUNCIONAL BÁSICO DEL CONTROLADOR DE VELOCIDAD
ENTRADA
PROCESO
SALIDA
MicrocontroladorConversor
ADC
Presentación de velocidad
Medición
de velocidad
Motor
Referencia de tensión max
Referencia de velocidad
Etapa de Potencia
DESCRIPCION BREVE DE DIAGRAMA EN BLOQUES
El diagrama anterior se distinguen dos entradas, una que se encarga de de seleccionar la referencia de tensión máxima de alimentación del motor, mediante un potenciómetro, y esto permite la utilización demotores con distintos niveles de alimentación (2,5V a 30V y de 0A a 6A).La segunda entrada asociada a otro potenciómetro, es la que varía la tensión de entrada al conversor analógico/digital (referencia de velocidad), para determinar el ancho del pulso de modulación (PWM), que se aplica a la armadura del motor. El ADC es el que traduce la entrada analógica en una digital, para queluego el microcontrolador mediante lógica de programación pueda determinar la velocidad a la que se desea que funcione el motor.
Se integra la medición de velocidad mediante método de reflexión, que luego será explicado.
La velocidad censada, ingresa al microcontrolador y es procesada para luego ser representada en los displays. Finalmente en conjunto con la lectura de los displays y laselección de la tensión máxima y el ancho de pulso se puede configurar que el motor trabaje a una determinada velocidad.
DIAGRAMA EN BLOQUES
MARCO TEORICO
Desde el punto de vista de la electrónica necesaria para accionar un motor de cc de imán permanente, existen muchas soluciones de las cuales las más eficientes son aquellas que se basan en la utilización de convertidores en los que los...
Controlador de velocidad de motor CC vía PWM
RESUMEN
En algunas ocasiones, como pueden ser las etapas de diseño o verificación de funcionamiento de sistemas de control que posean servomotores o en general motores de corriente continua, surge la necesidad de obtener los parámetros característicos de los motores de DC.
Recordando el circuito equivalente delmotor de DC:
Se observa que se puede caracterizar con pocos parámetros:
Ra: resistencia de armadura
La: Inductancia de armadura
Kb: Constante de tensión
KT: Constante de cupla
Bm: rozamiento viscoso del motor
Jm: momento de inercia del motor
Con algunas pruebas simples, es posible determinarlos. En este trabajo no nos ocupamos de la ejecución de las mediciones, pero vale mencionar quepara llevarlas a cabo, es necesario energizar el motor y desenergizarlo, medir velocidad, tensión, corriente y observar oscilogramas. Con este problema, surge la necesidad de contar con un elemento que sea capaz de accionar cualquier tipo de motor, que por lo general pueden tener diferentes tensiones de operación, que pueda accionarlos a cualquier velocidad, soportar la carga que tome y ofrezcauna manera amigable de realizar las mediciones mencionadas.
En un laboratorio eléctrico simple, es normal contar con instrumentos que midan tensión, corriente y un osciloscopio. Pero no es común que haya accionadores de motores ni medidores de velocidad. Para esto se plantea desarrollar un instrumento que pueda accionar diferentes tipos de motores, de manera flexible, de utilización simple, y quetenga integrada la medición de velocidad.
En una primera etapa se plantea esta solución para motores de aplicación general. Es decir, motores que tengan constantes de tiempo asociadas de valores significativos con respecto al periodo de la frecuencia de modulación (se utiliza PWM para accionar al motor), a diferencia de los motores de última generación que pueden tener tiempos deestablecimiento del orden de los 5ms o menos, es decir, constantes de tiempo muy pequeñas. También, existe una limitación en potencia. Nos dedicamos a un rango de motores de baja potencia (~180W máximos). De esta manera cubrimos un amplio espectro de motores existentes en el mercado.
INTRODUCCION
DIAGRAMA FUNCIONAL BÁSICO DEL CONTROLADOR DE VELOCIDAD
ENTRADA
PROCESO
SALIDA
MicrocontroladorConversor
ADC
Presentación de velocidad
Medición
de velocidad
Motor
Referencia de tensión max
Referencia de velocidad
Etapa de Potencia
DESCRIPCION BREVE DE DIAGRAMA EN BLOQUES
El diagrama anterior se distinguen dos entradas, una que se encarga de de seleccionar la referencia de tensión máxima de alimentación del motor, mediante un potenciómetro, y esto permite la utilización demotores con distintos niveles de alimentación (2,5V a 30V y de 0A a 6A).La segunda entrada asociada a otro potenciómetro, es la que varía la tensión de entrada al conversor analógico/digital (referencia de velocidad), para determinar el ancho del pulso de modulación (PWM), que se aplica a la armadura del motor. El ADC es el que traduce la entrada analógica en una digital, para queluego el microcontrolador mediante lógica de programación pueda determinar la velocidad a la que se desea que funcione el motor.
Se integra la medición de velocidad mediante método de reflexión, que luego será explicado.
La velocidad censada, ingresa al microcontrolador y es procesada para luego ser representada en los displays. Finalmente en conjunto con la lectura de los displays y laselección de la tensión máxima y el ancho de pulso se puede configurar que el motor trabaje a una determinada velocidad.
DIAGRAMA EN BLOQUES
MARCO TEORICO
Desde el punto de vista de la electrónica necesaria para accionar un motor de cc de imán permanente, existen muchas soluciones de las cuales las más eficientes son aquellas que se basan en la utilización de convertidores en los que los...
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