MOTORES DE C.C.
ESTUDIO:
MOTOR DE C.C. PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO.
ETAPAS DE POTENCIA PARA EL CONTROL.
RECTIFICACION CONTROLADA.
CIRCUITOS TROCEADORES (CHOPPERS).
CONTROL CON MICROCONTROLADOR.
EJEMPLO DE APLICACIÓN .
MOTORES DE C.C.
? Motor de excitación Independiente:
? Motor de excitación Independiente: Ecuaciones
MOTORES DE C.C.
? Motor de excitación Independiente:Curvas de Funcionamiento.
MOTORES DE C.C.
Etapas de Potencia para el Control: Rectificación.
(Gp:) RED DE SUMINISTRO
(Gp:) CONVERTIDOR
(Gp:) ADAPTACIÓN DE SEÑAL
(Gp:) SINCRONISMO CON LA
(Gp:) RED
(Gp:) CIRCUITO DE DISPARO
(Gp:) VARIACIÓN DEL
(Gp:) ÁNGULO DE DISPARO
(Gp:) CARGA
(Gp:) SEÑAL DE
(Gp:) ERROR
MOTORES DE C.C.
? Etapas de Potencia para el Control: CHOPPERS
Clasificación :
Un cuadrante.
Dos cuadrantes.
Cuatro Cuadrantes.
Objetivo: Controlar la tensión aplicada al motor c.c. mediante el troceo (on/off) de la tensión (Vbat).
MOTORES DE C.C.
? CHOPPERS: Un cuadrante.
MOTORES DE C.C.
? CHOPPERS: Un cuadrante.
Conducción Continua
Conducción Discontinua
MOTORES DE C.C.
? CHOPPERS: Un cuadrante. Ecuaciones.
Modo Conducción Continua:
MOTORES DE C.C.
? CHOPPERS: Dos cuadrantes.
MOTORES DE C.C.
? CHOPPERS: Dos cuadrantes.
MOTORES DE C.C.
? CHOPPERS: Cuatro cuadrantes.
Los semiconductores implicados en cada uno de los cuadrantes de trabajo son:
Cuadrante 1º: S1 S4 y D2.
Cuadrante 2º: S2, D1 y D4.
Cuadrantes 1º y 2º: S1, S2, S4, D1, D2 y D4.
Cuadrante 3º: S2, S3 y D4
Cuadrante 4º: S4, D2 y D3
Cuadrantes 3º y 4º: S2, S3, S4, D2, D3 y D4.
MOTORES DE C.C.
? CHOPPERS: Cuatro cuadrantes.
Va (AV) = ?·Vbat + ((? ? 1)·(? Vbat)) = Vbat·(2 ? ? 1)
MOTORES DE C.C.
? CHOPPERS: Selección Semiconductores de Potencia.
Transistores:
Vmax ? Vbat
Imax ? Iamax
Pmax ? Pconducción + Pconmutación
Diodos:
VRWM ? Vbat
IF(AV)max? (Vbat/4Ra)(1- Ea/Vbat)2
Pmax ? VF IF(AV)max
MOTORES DE C.C.
? CHOPPERS: Circuitos de Adaptación al Disparo (Discretos).
MOTORES DE C.C.
? CHOPPERS: Circuitos de Adaptación al Disparo (C.I.).
Driver IR2110.
MOTORES DE C.C.
? CHOPPERS: Circuitos de Adaptación al Disparo. (C.I.)
MOTORES DE C.C.
? CHOPPERS: Circuito de Regeneracion (Frenado).
MOTORES DE C.C.
? Control con ?C: Circuitos de Realimentación.
Ur=f(kw,w) w)
(Gp:) REALIMENTACIÓN
(Gp:) M
(Gp:) T
(Gp:) CONTROL
(Gp:) CONSIGNA
(Gp:) U
(Gp:) Ur
(Gp:) w
(Gp:) Kw
(Gp:) w
(Gp:) V
(Gp:) I
(Gp:) REALIMENTACIÓN
(Gp:) M
(Gp:) CONTROL
(Gp:) CONSIGNA
(Gp:) Uc
(Gp:) Ur
(Gp:) Ur = f ( E )
(Gp:) Ia.Ra
(Gp:) Va
MOTORES DE C.C.
? Control con ?C : Circuitos de Realimentación.
Imedia
Iinstantanea
MOTORES DE C.C.
? Control con ?C : Circuitos de Realimentación.
Medida de Velocidad.
MOTORES DE C.C.
? Control con ?C : F.D.T. del Sistema.
(Gp:) REGULADOR
P.I.D.
(Gp:) ACCIONADOR
Ka
(Gp:) MOTOR
(Gp:) REALIMENTACIÓN
Kr
(Gp:) REF
(Gp:) +
(Gp:) –
MOTORES DE C.C.
F.D.T. Motor
? Aplicación con ?C : Control de Velocidad.
MOTORES DE C.C.
Datos:
Características del Motor R3L de imanes permanentes:
P=600W, ?max=3000rpm , IN=4.3A
Va=170V, Ra=3?, La=18mH.
Vbat = 170v.
Características Dinámicas :
Error de Posición nulo.
Sobreoscilación máxima 10%.
Tiempo de posicionamiento al 98% en 2 segundos.
? Aplicación con ?C : Control de Velocidad.
MOTORES DE C.C.
Obtención de la Ecuación en Diferencias:
Con los datos de los parámetros del motor (B, J, KE, KT)
se obtiene la F.D.T. del sistema y con ello la ecuación en
diferencias del regulador discreto P.I.D. con un periodo de muestreo de 0.01s.
u(k) = – 1.1951 e(k-1) + 2.7163 e(k-2) +
+ 0.9122 u(k-1) + 0.0878 u(k-2)
? Aplicación con ?C : Diseño del Sistema.
(Gp:) BATERIAS
(Gp:) CHOPPER
(Gp:) SISTEMA DE
(Gp:) REGENERACIÓN
(Gp:) MOTOR
MOTORES DE C.C.
? Aplicación con ?C : Flujogramas.
MOTORES DE C.C.
? Aplicación con ?C : Flujogramas.
MOTORES DE C.C.
? Aplicación con ?C : Flujogramas.
MOTORES DE C.C.
? Aplicación con ?C : Flujogramas.
MOTORES DE C.C.