¿En qué consiste la regulación de velocidad de un motor dc? La regulación de velocidad de estas máquinas se obtiene partiendo de los parámetros relacionados en la siguiente expresión de par y velocidad, deducida para motores CC con excitación en derivación (tipo Shunt):
Siendo K1 y K2 constantes que relacionan el flujo inducido f con la intensidad de excitación Ie y la f.e.m. inducida:
De la expresión anterior podemos actuar para la regulación de n mediante la variación de f o de la tensión de alimentación. Para la regulación de velocidades por encima del régimen nominal se disminuirá el flujo de corriente inducido mediante resistencias variables conectadas en serie con la resistencia de excitación. Para régimen inferior al nominal, la regulación de velocidad se realiza mediante la variación de la tensión de alimentación. Como ya hemos dicho, la configuración más popular es la de excitación independiente, y a ella se refieren las dos expresiones que vienen a continuación: 1. La velocidad es proporcional al valor de la tensión media de C.C. esto es válido siempre que se mantengan constantes, las condiciones de excitación y el par mecánico resistente. 2. El valor de la tensión media aplicada a las conexiones de la armadura del motor se distribuye fundamentalmente de la forma: (1) U: Tensión media aplicada. RxI: Caída de tensión debida a la corriente que circula por el inducido. E: Fuerza contra electromotriz inducida (velocidad). Según el punto (1), la velocidad se puede variar empleando rectificadores controlados para proporcionarle en todo momento la tensión media adecuada. Para medir su velocidad podemos emplear, según el punto (2), un método alternativo a la dinamo tacométrica y que consiste en restar a la ecuación (1) la caída de tensión (RxI) en la resistencia de las bobinas de armadura, (con amplificadores operacionales) quedándonos solo con el valor correspondiente a la fuerza contraelectromotriz (E), muestra directa de la velocidad.
En nuestro entorno, tendemos a pensar que allá donde encontremos motores de corriente continua es muy posible que sea debido a la necesidad de tener que poder variar la velocidad de forma sencilla y con gran flexibilidad. Control de Velocidad de motores. Modulación por Ancho de Pulso (PWM): En la mayoría de los tutoriales que encontré en la red se recomienda el control por Modulación de Ancho de Pulso conocido como PWM, un tema que ya vimos en eltutorial de electrónica digital y que básicamente consiste en enviar a los terminales de control un tren de pulsos los cuales varían en mayor o menor medida el tiempo en que se mantiene el nivel alto de esos pulsos, manteniendo la frecuencia constante, así...
Con esta forma de control la cantidad de corriente sigue siendo la misma, la tensión no varía y en consecuencia el torque del motor se mantiene, que es justamente lo que estábamos buscando. Un circuito de ejemplo puede ser el que ya mencionamos en el tutorial de electrónica digital que es algo así...
En el cual puedes reemplazar R1 por un potenciómetro y así controlar los tiempos de los niveles de salida... Respecto a esta clase de circuitos se puede encontrar muchos por la red, solo busca "modulación por ancho de pulso" o "PWM", y tendrás para divertirte, y si desean compartir sus circuitos, pues bienvenido sean, se los cargaré sin problemas, en fin...
Modulación por Frecuencia de Pulsos (PFM) Creo que el título lo dice todo, se trata de eso mismo, variar la frecuencia de pulso en los terminales de control, lo cual puedes lograr fácilmente con un circuito astable que bien podría ser un 555, y utilizar un potenciómetro para variar la frecuencia de los pulsos, el efecto que lograrías en comparación al anterior sería algo así...
Claro que para mayor velocidad la frecuencia de los pulsos iría mucho más rápido de lo que se muestra en esta imagen. El esquema para el 555 podría ser el que sigue...
Si estos motores fueran controlados digamos por un microcontrolador, la cosa sería mucho más sencilla ya que podrías tener mayor control sobre el circuito, respecto a eso lo dejo librado a tu imaginación, supongo que con esto tienes suficiente.
¿Cómo puede ser controlada la velocidad de un motor dc en derivación? Explique en detalle /- ajustando la resistencia de campo -ajustando voltajes en los terminales aplicados al inducido -insertando una resistencia en serie con el cto del inducido Al aumentra la resistencia de campo disminuye la corriente de campo y por ende el flujo de campo esto con relación al voltaje interno generado, lo cual causa un gran aumento de la corriente del inducido del motor ocasionando controlar la velocidad del motor en derivación logrando aumentar la velocidad en vacio.se podría invertir el proceso totalmente y la velocidad caería. Este método de ajustar el voltaje prácticamente de un motor con excitación separada hace variar la velocidad en vacio manteniendo la misma pendiente de curva constante, entre mas bajo sea el voltaje del inducido mas lento será su giro y viceversa. Al insertar una resistencia se producirá un aumento drástico de la pendiente de la característica parvelocidad del motor lo que hace operar con mas lentitud si es cargado, se ocasionan perdidas grandes y es de poco uso este método de controlar velocidad.
Existen dos formas comunes y otro menos común. Las dos formas comunes utilizadas para controlas la velocidad de una maquina DC en derivación son. 1.- Ajustando la resistencia Rf (y por tanto, el flujo del campo). 2.- Ajuste el voltaje en las terminales, aplicado al inductor. El método menos común de control de la velocidad. 3.- insertando una resistencia en serie con el circuito del inductor.
¿Cuál es la diferencia practica entre un motor dc de exitacion separada y uno en derivación? Un motor dc con excitación separada es un motor cuyo circuito de campo es alimentado por una fuente de potencia separada de voltaje constante a diferencia del motor de derivación obtiene su potencia directamente de los terminales del inducido del motor. El voltaje de alimentación a estos dos tipos de motores son constantes, por ende se comportan en formas similares. Máquinas con Excitación Independiente El sistema de excitación más fácil de entender es el que supone una fuente exterior de alimentación para el arrollamiento inductor. En la siguiente figura, se representa el inducido por un círculo; la flecha recta interior representa el sentido de la corriente principal y la flecha curva, el sentido de giro del inducido; el arrollamiento inductor o de excitación, se representa esquemáticamente, y el sentido de la corriente de excitación, por medio de una flecha similar. Los sentidos de giro, de la corriente principal y de la corriente de excitación, se determinan siempre, utilizando la regla de la mano derecha si se trata de generadores, o la regla de la mano izquierda si se trata de motores.
De acuerdo con la designación de bornes, en la placa de bornes de una máquina con excitación independiente, sea ésta generador o motor, estarán marcados los siguientes bornes:
Bornes Arrollamiento del inducido
A-B
Arrollamiento de excitación independiente (sin polos de conmutación)
J-K
Arrollamiento de excitación independiente (con polos de conmutación)
G-H
Con la sola observación de la placa de bornes de una máquina de corriente continua se puede decir, inmediatamente, qué clase de excitación lleva la máquina y si lleva o no polos de conmutación. Además, conectando los bornes de una u otra forma, se puede conseguir que la corriente suministrada por un generador tenga uno u otro sentido o bien, que el sentido de giro de un motor sea a derechas o a izquierdas. Para el conexionado de los polos de conmutación, deben tenerse en cuenta las siguientes indicaciones, válidas para todas las máquinas de corriente continua: En generadores, si se sigue el sentido de giro, a cada polo inductor o principal, corresponde un polo de conmutación de distinto nombre (a un polo N principal corresponde un polo S de conmutación, entre otros). En motores, si se sigue el sentido de giro, a cada polo inductor o principal, corresponde un polo de conmutación del mismo nombre (a un polo N principal corresponde un polo N de conmutación, entre otros).
MOTOR EN DERIVACION Un motor DC en derivación es aquel cuyo circuito de campo se obtiene supotencia directamente de las terminales del inducido del motor. Se supone queel voltaje de alimentación al motor es constante. Una característica de las terminales de una maquina es una grafica de lascantidades de salida son el par al eje y la velocidad; por tanto, su característicade los terminales es una grafica del par contra la velocidad en su salida. Es importante tener en cuanta que, para unavariación lineal de la velocidaddel motor con respecto al par, los otros terminales de esta expresión debenpermanecer constantes cuando cambia la carga. Se supone que el voltaje enlas terminales, suministrado por la fuente de potencia DC, es constante. Lasvariaciones de voltaje afectaran la forma de curva par-velocidad. La reacción del inducido es otro efecto interno del motor que cambien puedeafectar la forma de la curva par-velocidad, si un motor presenta reacción delinducido, el efecto de debilitamiento del flujo reduce el flujo en la maquina amedida que aumenta la carga. Si un motor tiene devanados de compensación, es claro que no se presentaran
los problemas de debilitamiento del flujo de la maquina, y esta será constante. Si un motor DC en derivación tiene devanados de compensación tal que suflujo es constante, independientemente de la carga, y se conocen la velocidad yla corriente del inducido del motor para cualquier otro valor de esta, mientrasque se conozca o pueda determinarse la corriente del inducido. ¿Qué efecto tiene la reacción del inducido sobre la característica par-velocidad de un motor dc en derivación? ¿pueden ser graves los efectos de la reacción del inducido? ¿Cómo se soluciona este problema?
¿Cuál es la característica deseable de los imanes permanentes en las maquinas PMDC?
