Variadores de CD

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VARIADOR DE VELOCIDAD DE MOTORES

DE CC, CONFIGURACIONES Y TIPOS DE
VARIADORES.

Rodríguez Téllez Humberto TIPOS DE MOTORES DE CD

Universidad Tecnológica del norte de Guanajuato Se utilizan en casos en los que es importante el
Humberto123987hotmail.com
poder regular continuamente la velocidad del motor,
OBJETIVO: El alumno realizará el control de
velocidad de los motores eléctricos mediante como es el caso de motores accionados por pilas o
variadores electrónicos para la aplicación en los baterías. Los motores de corriente directa pueden
sistemas automatizados
ser de tres tipos:
• Serie
I. INTRODUCCIÓN.
• Paralelo
Variadores de velocidad para motores de corriente
• Mixto Motores de Corriente Directa [C.D.] o
continua (CC). Aunque este tipo de variadores
Corriente Continua [C.C.].
constan tanto de motor eléctrico como de
controlador, a menudo se denomina variadores solo
CONFIGURACIONES EJEMPLO DE
a los controladores eléctricos.
VARIADOR DE MOTOR DE CD.
Con estos dispositivos es posible llevar un control
A la hora de controlar la velocidad en motores de
de la velocidad a la que trabajan los motores de
corriente continua podemos distinguir los siguientes
corriente continua serie, de imanes permanentes,
métodos:
derivación y compuesto.
Transductores de velocidad y corriente
¿Qué es un motor de CD?
Control de Voltaje
Es una máquina que convierte la energía eléctrica
Método de control de velocidad mediante
en mecánica, provocando un movimiento rotatorio,
potenciómetro y Arduino
gracias a la acción que se genera del campo
Control realimentado
magnético. Un motor DC se compone
Modulación de Ancho de Pulso – PWM
principalmente de dos partes. El estator da soporte
Entre los métodos más habituales para regular la
mecánico al aparato y contiene los devanados
velocidad en un motor de corriente continua, el más
principales de la máquina El rotor es generalmente
extendido por su fiabilidad y sencillez, es el de
de forma cilíndrica, también devanado y con
Modulación de Ancho de Pulso- PWM. Esta técnica
núcleo, alimentado con corriente directa mediante
consiste en trabajar con una señal digital cuadrada,
escobillas fijas (conocidas también como carbones).
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en la cual podemos variar el ciclo de trabajo sin

variar la frecuencia.
Control velocidad a través de PWM
Para hacerlo utilizaremos el PWM (véase PWM).
Sabemos que hay que atacar los pins 2 y 7 del
L293D desde dos salidas del Arduino. En estas dos
salidas habrá un PWM a cada una. Pero tenemos
que invertir un PWM. ¿Qué quiere decir invertir?
Pues que cuando en un PWM tengamos un pulso a
a) Figura31.- Programación de la tarjeta de Arduino
un valor alto, en el otro PWM el mismo pulso sea mediante lenguaje libre en la plataforma de
Arduino.
valor bajo. En la imagen lo entenderemos de una
manera más gráfica.
MONTAJE:
Figura 1.-Diagrama de regulación de velocidad

mediante una tarjeta de Arduino UNO
Figura 4.-Regulación de velocidad en motor de
corriente continua
APLICACIÓN
Para lograr regular la velocidad de los motores, se
emplea un controlador especial que recibe el
nombre de variador de velocidad.
Los variadores de velocidad se emplean en una
amplia gama de aplicaciones industriales, como en
ventiladores y equipo de aire acondicionado, equipo
a) Figura 2.-Diagrama en programa para su conexión en
físico. de bombeo, bandas y transportadores industriales,
elevadores, llenadoras, tornos y fresadoras, etc.
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El variador de velocidad no tiene elementos Actualmente se emplean para generar los pulsos
móviles, ni contactos. controlados de tensión. Los equipos más modernos
•La conexión del cableado es muy sencilla. utilizan un microprocesador con todas las
•Permite arranques suaves, progresivos y sin saltos. protecciones por sobrecorriente, sobretensión, baja
•Controla la aceleración y el frenado progresivo. tensión y etc.
• Etapa de control. Esta etapa controla los IGBT
para generar los pulsos variables de tensión y
CARACTERÍSTICAS DE OPERACIÓN DE frecuencia. Y además controla los parámetros
LOS VARIADORES DE VELOCIDAD externos en general, etc. Los variadores más
•Limita la corriente de arranque. utilizados utilizan modulación PWM (Modulación
•Permite el control de rampas de aceleración y de Ancho de Pulsos) y usan en la etapa rectificadora
deceleración regulables en el tiempo. puente de diodos rectificadores.
•Consigue un ahorro de energía cuando el motor
funcione parcialmente cargado, con acción directa TIPOS DE VARIADORES DE VELOCIDAD
sobre el factor de potencia Cabe aclarar que los variadores más antiguos fueron
•Puede detectar y controlar la falta de fase a la Los mecánicos, que se emplearon originalmente
entrada y salida de un equipo. Protege al motor. para controlar la velocidad de las ruedas hidráulicas
•Puede controlarse directamente a través de un de molinos, así como la velocidad de las máquinas
autómata o microprocesador. de vapor.
•Se obtiene un mayor rendimiento del motor. Variadores mecánicos
•Nos permite ver las variables (tensión, frecuencia,  Variador de paso ajustable: este dispositivo
rpm, etc…) emplea poleas y bandas en las cuales el
diámetro de una o más poleas puede ser
II. DESARROLLO.
modificado.
¿CÓMO ESTÁ COMPUESTO UN VARIADOR
 Variador de tracción: transmite potencia a
DE VELOCIDAD?
través de rodillos metálicos y se ajusta
Etapa Rectificadora. Convierte la tensión alterna en
moviendo los rodillos para cambiar las
continua mediante rectificadores de diodos,
áreas de contacto entre ellos y así la
tiristores, etc.
relación de transmisión
 Etapa intermedia. Filtro para suavizar la tensión
 Variador de velocidad de tracción
rectificada y reducir la emisión de armónicos.
 Inversor o "Inverter". Convierte la tensión Variadores hidráulicos
continua en otra de tensión y frecuencia variable  Variador hidrostático: consta de una bomba
mediante la generación de pulsos. hidráulica y un motor hidráulico. De esta forma la

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velocidad puede ser controlada mediante la DiyMakers: “Control velocidad y sentido de motor
DC”. [Visto en línea]. Disponible en:
regulación de una válvula de control, o bien,
http://diymakers.es/control-velocidad-y-sentido-de-
cambiando el desplazamiento de la bomba o el motor-dc/
Keeping, S. Digi-Key: “Control en modos de
motor.
voltaje y de corriente para la generación de señales
 Variador hidroviscoso: consta de uno o más PWM en reguladores de conmutación CC-CC”.
[Visto en línea]. Disponible en:
discos conectados con un eje de entrada, los cuales
https://www.digikey.es/es/articles/techzone/2014/oc
estará en contacto físico (pero no conectados t/voltage-and-current-mode-control-for-pwm-
signal-generation-in-dc-to-dc-switching-regulators
mecánicamente) con uno o más discos conectados
Maureira, R: “Control de velocidad de motores
al eje de salida. C.C.”. [Visto en línea]. Disponible en:
http://smartdreams.cl/control-de-velocidad-de-
Variadores eléctrico-electrónicos
motores-c-c/
Existen cuatro categorías de variadores de velocidad Pompa, P. Super Robótica: “Control de velocidad y
giro para motor de corriente continua”. [Visto en
eléctrico-electrónicos:
línea]. Disponible en:
 Variadores para motores de CC.
Figura 5.-Regulación de velocidad en motor de

corriente continua por medio de un timer 555
 Variadores de velocidad por corrientes de Eddy.

 Variadores de deslizamiento.
 Variadores para motores de CA (también
conocidos como variadores de frecuencia).
III. CONCLUSIÓN.
IV. BIBLIOGRAFÍAS.

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VARIADOR DE VELOCIDAD DE MOTORES

Rodríguez Téllez Humberto TIPOS DE MOTORES DE CD

en la cual podemos variar el ciclo de trabajo sin

Figura 1.-Diagrama de regulación de velocidad

mediante la generación de pulsos. hidráulica y un motor hidráulico. De esta forma la

Figura 5.-Regulación de velocidad en motor de

 Variadores de velocidad por corrientes de Eddy.

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