ITCR. Marín. Preparación de reportes escritos informativos.
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PARÁMETROS Y MONTAJE DEL VARIADOR DE VELOCIDAD DE UN MOTOR CC CON PWM
-a construcción típica de un circuito PWM se lleva a ca%o mediante un comparador con dos entradas una salida. na de las entradas se conecta a un oscilador de onda ond a die diente ntes s de sie sierra rra!! mie mientr ntras as *ue la otr otra a *ue *ueda da dispon dis poni%l i%le e par para a la se, se,al al mod modula ulador dora. a. En la sal salida ida la frecuencia es generalmente igual a la de la se,al dientes de sierra el ciclo de tra%a$o est# en función de la portadora.
RESUME RESUMEN: N: En este documento se presenta los parámetros considerados en las hojas de especificaciones de los diferentes circuitos integrados, utilizados para la realización óptima del montaje de un variad variador or de veloci velocidad dad de un motor motor cc con PWM PWM en protoboard. PALABRAS CLAVE: PWM, MOO! ""
1. INTR INTROD ODUC UCCI CIÓN ÓN El PWM es una configurac configuración ión comúnment comúnmente e utilizada utilizada para el control de potencia velocidad de motores de corrie corriente nte continua continua!! es por ello el inter" inter"s s de tener tener en cuenta par#metros t"cnicos para realizar el monta$e de este circuito detectar posi%les fallas una vez est" en funcionamiento. Este informe est# dividido en tres partes& Primero se desc descri ri%e %e los conce concept ptos os %#sic %#sicos os de PWM el funcionamiento aplicado para el control de velocidad en un motor de corriente continua. En la segunda parte se e'pone el monta$e del generador de PWM con la carga (motor (motor cc) tenien teniendo do en cuenta cuenta las especi especific ficaci acione ones s t"cnicas de los circuitos integrados *ue conforman el variad variador or de veloci velocidad dad.. + por último último se presen presenta ta el an#lis an#lisis is de result resultado ados s donde donde se e'pone e'pone de manera manera gr#fica las salidas de PWM se descri%e los diferentes inconvenientes *ue se presentaron en la construcción del circuito circuito $unto con con las posi%les posi%les soluciones soluciones para para el óptimo desempe,o del mismo.
/ig. 0.1 2eneración 2eneración de PWM PWM (a) diagrama diagrama de de %lo*ues! (%) se,ales del Comparador la de Control.
2.1 CONTROL DE VELOCIDAD DEL MOTOR -o *ue 3ace un controlador PWM es alimentar el motor suministr#ndole una serie de pulsos. Para controlar la velocidad del motor se varía (modula) el anc3o de los pulsos4 es decir *ue el PWM de un motor de cc est# %asa %asada da en el 3ec3 3ec3o o *ue *ue si se reco recort rta a la corri corrien ente te cont contin inua ua de alim alimen enta taci ción ón en form forma a de una una onda onda cuadrada! cuadrada! la energía energía *ue reci%e el motor disminuir# disminuir# de manera manera proporcional proporcional a la relación relación entre la parte parte alta (3a%ilita corriente) %a$a (corriente es cero) del ciclo de la onda cuadrada. cuadrada. Controlando Controlando esta esta relación relación se logra variar variar la veloci velocidad dad al motor motor de una manera %astante %astante acepta%le.
2. MODU MODULA LACI CIÓN ÓN POR POR ANCH ANCHO O DE PULSOS (PWM) mo!"#$%& $%&' ' o #'$*o #'$*o + !",o, !",o, una -a mo!"# una se,a se,all o fuente de energía es una t"cnica en la *ue se modifica el ciclo de tra%a$o de una se,al periódica! a sea para tran transm smit itir ir info inform rmac ació ión n a trav trav"s "s de un cana canall de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía *ue se envía a una carga.
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. En el oscilador! la frecuencia de la onda de tensión triangular (dientes de sierra) es la *ue esta%lece la frecuencia de conmutación! para poder determinarla se de%e utilizar la formula (ec.1) descrita en la 3o$a del fa%ricante del integrado -M:>?.
E.c (1) /ig 0.0 En la parte 5 de la figura se o%serva la velocidad m#'ima *ue se controla con PWM apro'imadamente el 678 del tiempo encendido! en la parte 9 el :78 en la parte C la velocidad mínima o el 178 del tiempo encendido
Esta frecuencia se mantiene constante en un control PWM suele estar en el rango de 1ABz= 177ABz. El comparador utilizado en este generador de PWM es el -/;?. na de las entradas se conecta a un oscilador de onda dientes de sierra! mientras *ue la otra *ueda disponi%le para la se,al moduladora. En la salida! la se,al resultante presenta una forma de onda rectangular es la *ue controla el transistor.
-. MONTAJE DEL VARIADOR DE VELOCIDAD CON PWM
-a se,al moduladora es la *ue se o%tiene en el divisor de tensión compuesto por un resistor varia%le. Cuando la se,al moduladora es maor a la se,al triangular! el transistor de potencia se cierra (D) en caso contrario el transistor se a%re (D//).
/ig ;.0 diagrama es*uem#tico del variador de velocidad de un motor cc con PWM
/ig ;.; monta$e del circuito en proto%oard
. /ALLAS
El circuito est# energizado a <:v =:v. Para compro%ar si la tensión proporcionada al oscilador es la permitida! se o%serva las características el"ctricas en la fic3a t"cnica del -M:>? (@er en ane'os).
5l colocar en funcionamiento el circuito se detectaron dos fallas. -a primera se presentó en una sección de la proto%oard. 5 pesar de las correctas cone'iones! no e'istía se,al de PWM. Para descartar *ue los integrados estuvieran en mal estado! se reemplazaron en otro monta$e con iguales cone'iones se tomaron registros de salidas (se,ales) tanto en oscilador como la de PWM.
/ig ;.0 rango de volta$e permitido en la fic3a t"cnica para energizar el integrado.
-a segunda falla esta%a enfocada al motor. 5 pesar de *ue e'istía una se,al de PWM! no e'istía variación de la velocidad del motor! por lo cual se recurrió a tomar medidas de tensión cuando la se,al esta%a en %a$o
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. (0v)! en PWM (entre 0v 17.Fv) en alto (17.Fv). Con las anteriores mediciones se confirmó *ue el transistor ante las diferentes se,ales siempre esta%a operando en la región activa no esta%a funcionando como interruptor (región corte=saturación)4 por ende se modificó el circuito utilizando diodos en serie en la %ase del transistor.
/ig. :.1 se,al 1. Galida del oscilador diente de sierra. Ge,al 0. Galida *ue se controla con PWM apro'imadamente el ?:8 del tiempo encendido.
/ig :.0 se,al 1. Galida del oscilador diente de sierra. Ge,al 0. Galida *ue se controla con PWM apro'imadamente el 0:8 del tiempo encendido.
/ig. .1 modificación en la etapa de potencia
. CONCLUSIONES
0. ANALISIS DE RESULTADOS
Ge,ales de PWM son utilizadas comunmente en el
5 continuación se muestra la se,al de oscilador las diferentes velocidades *ue se controla con PWM o%tenida del circuito realizado. -a frecuencia de las dos salidas es 10.: ABz.
control de aplicaciones. Gu uso principal es el control de motores de corriente continua! aun*ue tam%i"n pueden ser utilizadas para controlar v#lvulas! %om%as! sistemas 3idr#ulicos! algunos otros dispositivos mec#nicos. -a frecuencia a la cual la se,al de PWM se generar#! depender# de la aplicación del tiempo de respuesta del sistema *ue est# siendo controlado.
-a 3o$a de especificaciones del fa%ricante de un circuito integrado es mu importante a la 3ora de conectar componentes electrónicos.
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