FACULTAD DE INGENIERÍAS Diplomado en Sistemas Mecatrónicos Módulo 4: Actuadores y Mecanismos 2011
INSTITUCIÓN UNIVERSITARIA ANTONIO JOSÉ CAMACHO FACULTAD DE INGENIERÍAS PROGRAMA DE TECNOLOGÍA MECATRÓNICA Asignatura Prerrequisito Curso de Verano Habilitación Código Intensidad horaria Intensidad total Semestre Créditos
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ACTUADORES Y MECANISMOS NINGUNO Si No Si No 15 HORAS SEMANALES 33 horas
PRESENTACIÓN La asignatura permite al estudiante entrar en contacto con los actuadores eléctricos principalmente motores y todos aquellos mecanismos que son acoplados para transmitir un determinado movimiento Introduce conceptos sobre los principios físicos de funcionamiento, bases para realizar cálculos y casos de estudio que permitan al estudiante realizar una correcta y adecuada selección del actuador y su respectivo mecanismo de transmisión. Finalmente el curso enfoca también una breve presentación del control básico de cada uno de los tipos de actuadores eléctricos con el fin de realizar un trabajo completo sobre un sistema mecatrónico que implique un control de movimiento y velocidad. 1. OBJETIVOS 1.1 OBJETIVOS GENERALES Reconocer la importancia y la conveniencia que implica hacer uso de los distintos tipos de actuadores eléctricos y los distintos tipos de mecanismos de transmisión de movimiento. •
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1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS Identificar los distintos tipos de actuadores eléctricos Seleccionar un motor de acuerdo a la aplicación y las condiciones de operación. Comprender la filosofía de control de cada tipo de actuador Identificar el tipo de mecanismo para transmitir un movimiento deseado • •
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2. METODOLOGIA GENERAL El docente: En conferencias magistrales introduce y desarrolla los conceptos fundamentales para la comprensión del tema. Orienta los contenidos conceptuales de los estudiantes y mediante ejemplos prácticos incentiva el aprendizaje. Evalúa los contenidos y ejercicios desarrollados por los estudiantes en clases y en su estudio individual. •
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El estudiante: Asiste y participa de las conferencia magistrales, desarrollando y respondiendo los ejercicios propuestos, y toma nota de las orientaciones del docente. Mediante el estudio individual reafirma, comprende, aprehende y aplica los contenidos desarrollados en clase y orientados por el docente. •
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3. EVALUACIÓN. Criterios y Porcentajes de Evaluación • • •
Examen Escrito: 30% Prácticas: 60% Asistencia: 10% 4. UNIDADES TEMÁTICAS O CONTENIDO GENERAL
4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6
Motores DC Principios de funcionamiento Parámetros para determinar su potencia y selección Modelo matemático Control de posición Control de velocidad Aplicaciones 2
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4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5
Motores Paso a Paso Principios de funcionamiento Características Tipos de secuencias de pasos Control secuencial de posición Aplicaciones
4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5
Servomotores Principios de funcionamiento Características Plataformas de programación Lazos de control de posición y velocidad Aplicaciones
4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6 4.4.7
Motores AC Principio de funcionamiento Motor AC Síncrono y Asíncrono Motor Monofásico y Trifásico Características Control de velocidad (variador de frecuencia) Aplicaciones Motor Universal
4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.5.5 4.5.6 4.5.7 4.5.8
Mecanismos Reductores Poleas Correas Cadenas Junta Universal (Cardán) Mecanismos de transmisión lineal Biela-Manivela Aplicaciones
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5. CRONOGRAMA Y CONTENIDOS DESARROLLADOS POR SESIONES TEMAS Y ACTIVIDADES 1. Motores DC
TIEMPO EN DÍAS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 X
2. Practica No. 1: Control de velocidad por PWM
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3. Motores Paso a Paso
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4. Práctica No. 2: Programación de secuencias 5. Servomotores
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6. Práctica No. 3: Control de posición & 1 Examen 7. Motores AC
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8. Práctica No. 4: Variación de velocidad de un motor AC Trifásico 9. Mecanismos y Transmisiones
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10. Práctica No. 5 : Diseño Cad 3d (Mecanismo) 11. Examen Final y entrega de proyectos.
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6. BIBLIOGRAFÍA •
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ENRIQUEZ HARPER, “El libro práctico de los generadores, transformadores y motores eléctricos” Ed. Limusa, 2004 LENT DEANE, “Análisis y proyectos de mecanismos” Ed. Reverté, 2003 DATOS DE LOS DOCENTES
NOMBRE COMPLETO
Alberto José Echeverría Reina
TITULOS:
Ingeniero Mecatrónico
Universidad Autónoma de Occidente, Cali - Colombia Especialista en Automatización de Procesos Industriales
Universidad de los Andes, Bogotá D.C. - Colombia CORREO ELECTRÓNICO
[email protected]
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