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Pract5 DSM
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Miércoles V5
Alumnos:
Miguel Angel Salas Estrada 1592636
Armando Alexis Velázquez Hipólito 1681933
Roberto Angel Ortega Gonzalez 1657180
Marco Teórico 3
Introducción 7
Desarrollo 7
Material 9
Procedimiento 9
Conclusión 11
Bibliografía 12
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CONTROL DE VELOCIDAD DE UN MOTOR ELECTRICO DE DC.
OBJETIVO.
MARCO TEÓRICO
MOTORES DE CD
PARTES DE UN MOTOR DE CD
• Carcasa metálica o cuerpo del motor: Aloja en su interior, de forma fija, dos
imanes permanentes con forma de semicírculo, con sus correspondientes
polos norte y sur.
• Rotor o parte giratoria del motor. Se compone de una estructura metálica
formada por un conjunto de chapas o láminas de acero al silicio, troqueladas
con forma circular y montadas en un mismo eje.
• Colector o conmutador. se compone de un anillo deslizante seccionado en
dos o más segmentos.
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• Escobillas. constituyen contactos eléctricos que se deslizan por encima de
los segmentos del colector mientras estos giran. Su misión es suministrar a
la bobina o bobinas del rotor a través del colector, la corriente eléctrica directa
necesaria para energizar el electroimán.
• Tapa de la carcasa (izquierda en la foto). Es la tapa que se emplea para cerrar
uno de los extremos del cuerpo o carcasa del motor. En su cara interna se
encuentran situadas las escobillas de forma fija. El motor de esta foto utiliza
en función de escobillas dos flejes metálicos.
FUNCIONAMIENTO DE UN MOTOR DE CD
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MOTORES PASO A PASO
Este motor presenta las ventajas de tener alta precisión y repetitividad en cuanto al
posicionamiento. Entre sus principales aplicaciones destacan como motor de
frecuencia variable, motor de corriente continua sin escobillas, servomotores y
motores controlados digitalmente. Existen 3 tipos fundamentales de motores paso
a paso: el motor de reluctancia variable, el motor de magnetización permanente, y
el motor paso a paso híbrido.
CONTROL DE MOTORES CD
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Existen casos en la industria que requieren el manejo de las características de
operación de los motores. Este control se suele hacer mediante tiristores. La
combinación del motor, los tiristores de control y demás componentes electrónicos
asociados son conocidos como el sistema de control de velocidad, sistema de
accionamiento o sistema de excitación de motor.
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El sensor proporciona una señal analógica o digital al controlador, la cual
representa el punto actual en el que se encuentra el proceso o sistema. La señal
puede representar ese valor en tensión eléctrica, intensidad de corriente eléctrica o
frecuencia. En este último caso la señal es de corriente alterna, a diferencia de los
dos anteriores, que también pueden ser con corriente continua.
El controlador lee una señal externa que representa el valor que se desea
alcanzar. Esta señal recibe el nombre de punto de referencia, la cual es de la
misma naturaleza y tiene el mismo rango de valores que la señal que proporciona
el sensor. Para hacer posible esta compatibilidad y que, a su vez, la señal pueda
ser entendida por un humano, habrá que establecer algún tipo de interfaz.
INTRODUCCIÓN
El objetivo de este laboratorio es que el alumno conozca una manera de realizar la
implementación de una ley de control para generar movimiento mecánico en un
dispositivo electromecánico mediante la retroalimentación de una señal eléctrica.
Un motor de corriente directa constituye un mecanismo simple de usar que se puede
usar como instrumento de pruebas para realizar el experimento de esta sesión. En
las prácticas anteriores se dijo que los dispositivos electromecánicos se pueden
definir como aquellos que combinan partes eléctricas y mecánicas para conformar
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su mecanismo, y que otro de ellos es el servomotor, que es un tipo de motor de
corriente directa.
Para realizar las pruebas, se utilizará un motor de corriente directa cuyo voltaje de
alimentación está en el rango 6-24VCD. Este a su vez tiene cuatro cables los cuales
son de color rojo y azul para alimentar el voltaje de entrada de corriente directa. Por
su parte los cables de color amarillo y verde sirven como señal de salida dada por
un voltaje para la medición de la velocidad por medio de un tacómetro.
Posteriormente, se usará el software LABVIEW y la tarjeta de adquisición de datos
entre el dispositivo, la computadora y el módulo de pruebas NI ELVIS para realizar
la parte de implementación.
Un motor eléctrico simple tal como el que se usará en este laboratorio, puede
emplearse como dispositivo de movimiento para acciones diversas tales como
mover cargas por engranes que generan movimiento posterior, para realizar un
movimiento a través de bandas allegadas a otras poleas, o simplemente para mover
alguna carga u objeto de acción conectada directamente al eje del motor. Cada uno
de estos casos tendrá alguna acción específica de análisis. Esta práctica solo tiene
que ver con la prueba del movimiento angular del eje del motor limitada por el valor
de la velocidad.
DESARROLLO
Este motor tiene cuatro cables, cuya función para los cables de color rojo y azul es
proporcionar el contacto para la alimentación de DC, y para los colores amarillo y
verde es la conexión para realizar la medición de la velocidad por medio de un
tacómetro conectado a la armadura.
El primer paso consiste en alimentar el motor con un voltaje de corriente directa que
se debe establecer dentro del rango de operación del dispositivo. A partir de esta
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referencia, se obtendrá una respuesta de velocidad y esta se medirá en el
osciloscopio. La forma en que se realizará la retroalimentación en esta práctica es
a partir de una señal de voltaje la cual proviene de un tacómetro. Este tacómetro
proporciona la medición de la velocidad a partir de un voltaje generado en la
armadura. De esta manera, la salida del tacómetro es directamente proporcional a
la velocidad del motor o a la variable que mide la velocidad.
Una vez hecho esto, se procederá a realizar las conexiones de las salidas del motor
hacia la entrada el equipo NI Elvis. De esta manera, se podrá acceder a la señal de
la salida del motor y usar LABVIEW para realizar un instrumento virtual VI que
realice el control de la velocidad mediante operaciones simples. Las señales de
control para realizar acciones específicas en el voltaje se conectarán a una señal de
salida que será retroalimentada hacia el motor mediante la tarjeta de adquisición de
datos del NI ELVIS.
La sintonización será hecha para dos casos distintos. Uno será midiendo
directamente el voltaje de la salida y realizando un control proporcional a la
velocidad que se desea a la salida para diferentes valores de voltaje. De esa manera
se obtendrá una constante de proporcionalidad entre ambos voltajes y la velocidad
que se desea lograr.
MATERIAL
Para poder cumplir nuestro objetivo en este caso desarrollamos una VI con ayuda
de LabView. En la siguiente figura se observa el VI en el cual tuvimos que instalar
previamente un paquete de datos para la comunicación de LabView con el arduino
y así poder lograr el control del servo.
Como Arduino contiene bloques especiales, con los que es posible controlar la
velocidad de un motor eléctrico, se inicia el Arduino dependiendo de la entrada
COM y el tipo de microcontrolador que se utilizó. Se configuran los pines de salida
del Arduino. Dentro del ciclo while se implementó un programa para el control de
velocidad, en el cual existe un bloque que indica cuantos pulsos por segundo se
necesitan controlando así la velocidad. El resto de los bloques sirven para indicar
si el motor eléctrico está detenido o está en reposo, con un indicador visual (LED)
en el panel frontal. Se agregó un bloque para indicar un lapso de tiempo y volver a
enviar pulsos al motor eléctrico y se agregó el botón STOP para detener el
programa.
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Figura. VI Final
Interfaz del VI
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RESULTADOS
CONCLUSIÓN
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BIBLIOGRAFÍA
http://personales.upv.es/jogomez/labvir/material/osciloscopio.htm
http://www.equiposylaboratorio.com/sitio/contenidos_mo.php?it=1484
http://www.finaltest.com.mx/Osciloscopio-s/23.htm
http://www.electronicam.es/generador_funciones.html
http://webdiee.cem.itesm.mx/web/servicios/archivo/tutoriales/generador/
http://unicrom.com/tut_filtros1.asp
http://www2.ulpgc.es/hege/almacen/download/29/29861/filtros.pdf
http://www.juntadeandalucia.es/averroes/~11000381/spip/IMG/pdf/Tema_2_Filtros_
pasivos.pdf
http://www2.uca.es/grupinvest/instrument_electro/ppjjgdr/Cir_An_Apl/Cir_An_Apl_a
rch/temas/T4_caa.pdf
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