ACTUADORES ACTUADORES

Anuncio
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
ACTUADORES
ACTUADORES
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Los Actuadores
• Son dispositivos capaces de generar una
fuerza a partir de líquidos, de energía
eléctrica y gaseosa.
gaseosa
• El actuador recibe la orden de un
regulador o controlador y da una salida
necesaria para activar a un elemento final
de control como lo son las válvulas,
motores.
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
ACTUADORES
ACTUADORES
ELECTRICOS
ELECTRICOS
SOLENOIDES
SOLENOIDES
MOTORES
MOTORES
LIVE
LIVEWIRE
WIRE
MECANICOS
MECANICOS
NEUMATICOS
NEUMATICOS
HIDRAULICOS
HIDRAULICOS
MUSCULOS
MUSCULOS
NEUMATICOS
NEUMATICOS
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
MOTORES ELECTRICOS
INTERFASES
INTERFASES
TIPOS DE MOTORES:
– DE CD
– SERVOMOTORES
– DE PASOS
– BRUSHLESS (SIN ESCOBILLAS)
– DE CA
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Motores de CD
Principio de operación de un motor de CD
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Motores de CD
•
•
•
Los motores de imán permanente (PM)
convierten la energía eléctrica a energía
mecánica a través de la interacción de
dos campos magnéticos. Un campo es
producido por un ensamblaje de imán
permanente, el otro campo es producido
por una corriente eléctrica fluyendo en las
bobinas del motor.
Estos dos campos resultan en un par que
tienden a rotar el rotor. Conforme el rotor
gira, la corriente en las bobinas es
conmutada para producirun par de salida
continuo.
El campo electromagnético estacionario
del motor también puede estar alambrado
como la armadura o puede obtenerse de
imanes permanentes
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
El interior de un Motor Eléctrico
Un simple motor de CD de dos polos
partes que constituyen un motor de cd
•Armadura o rotor
•Conmutador
•Escobillas (Brushes)
•Eje
•Campo de imán (Estator)
•Fuente de poder de CD
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
El estator es la parte externa estacionaria del motor. El rotor es la parte
más interior que gira.
El estator de un motor de CD de imán permanente está formado por piezas
de imán permanente de dos o más polos.
Si las conexiones de un motor de CD son invertidas el motor cambia de
dirección, aunque no siempre trabaja bien en ambas direcciones.
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Partes de un motor de CD
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
A simple DC
electric motor.
When the coil is
powered, a
magnetic field is
generated around
the armature. The
left side of the
armature is
pushed away from
the left magnet
and drawn toward
the right, causing
rotation.
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
The armature
continues to
rotate.
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
When the
armature
becomes
horizontally
aligned, the
commutator
reverses the
direction of
current
through the
coil, reversing
the magnetic
field. The
process then
repeats.
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
El rotor está compuesto de embobinados que están
conectados a un conmutador mecánico.
En este caso el rotor tiene tres pares de polos.
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
El conmutador
Para producir la rotación en el rotor el conmutador , el cual está
conectado al rotor, y las escobillas de un interruptor para cambiar
constantemente la polaridad magnética del electro-imán del rotor.
Esta acción de conmutación produce ruido eléctrico de alta
frecuencia o radio ondas radiadas de los alambres conectados al
motor. Este ruido eléctrico radiado puede afectar a radios en la
cercanía y una microcomputadora puede no funcionar
apropiadamente.
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Ruido y los motores de DC
1) Las escobillas de los motores de DC
están generando constantemente
chispas conforme el conmutador
conecta y desconecta la corriente a las
bobinas del rotor.
2) La alta demanda de corriente al
arrancar .
3) Fuente de poder separadas,
capacitores de desacoplamiento u
optoaisladores pueden proteger la
sensibilidad del circuito.
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Ruido y los motores de DC
•
•
•
•
•
•
•
Algunas veces, los motores de corriente continua de precio reducido
generan un gran ruido eléctrico
En casos extremos, este ruido interferirá en el funcionamiento del
circuito eléctrico, por ejemplo haciendo que el microcontrolador se
reinicie.
Algunas sugerencias para reducir el alcance y el efecto del ruido
eléctrico radiado.
1) Separe la alimentación del motor y la del cableado de la
alimentación lógica.
2) Asegúrese de realizar conexiones con los cables cortos y bien
estirados.
3) Monte el microcontrolador y sus circuitos separado de los
motores de corriente continua
4) Tal y como se indica en la siguiente ilustración, es posible utilizar
condensadores de bypass para reducir el ruido generado.
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Interferencia de Ruido Eléctrico.
• Para minimizar los efectos de esta interferencia
eléctrica se puede fijar un capacitor local de
desacople para cortocircuitear estas corrientes
de alta frecuencia . Estos condensadores de
desacople deben conectarse tan cerca como
sea posible a las terminales del motor para que
sea más efectivo.
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Control
Control de
de Motores
Motores de
de CC
CC
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Control de Velocidad de un Motor DC
1) Típicamente las velocidades de rotación ,a un voltaje específico,
son entre 3000 y 8000 rpm
2) La velocidad es proporcional al voltaje
3) Un motor que opera debajo de la relación velocidad/voltaje ideal
proporciona menos torque
4) Un motor con engranaje tiene una velocidad reducida y un
aumento en el Torque.
5) Una manera errónea de reducir velocidad-Potenciómetro. La
energía se pierde como calor.
6) Una manera correcta para reducir la velocidad –Modulación por
ancho de Pulso PWM No se pierde energía extra.
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Control
-CC
Control de
de Sentido
Sentido de
de Giro
Giro para
para Motores
Motores-CC
• Existen varias formas de lograr que estos motores
inviertan su sentido de giro :
USANDO INTERRUPTORES O RELEVADORES
– Se utiliza una fuente simétrica o dos fuentes de alimentación
con un interruptor simple de dos contactos
Con Fuente Simétrica o Doble Fuente
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Control
-CC
Control de
de Sentido
Sentido de
de Giro
Giro para
para Motores
Motores-CC
•
Utilizando una fuente común con un interruptor
doble es decir uno de 4 contactos,
Con una Fuente Simple
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Control de Sentido de Giro para Motores-CC
USANDO TRANSISTORES:
Con Fuente Simétrica o Doble Fuente
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Control de Sentido de Giro para Motores-CC
Concepto del puente “H”
Con una Fuente Simple
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Fuerza Contra Flectro Motriz. (FCEM )
El rotor, está construido por bobinas de alambre enrollado alrededor de
hierro.Esta construcción actúa como un inductor o electroimán donde la
energía eléctrica es almacenada en la forma de energía magnética o flujo
magnético.
Cuando la corriente eléctrica es interrumpida del electroimán el campo
magnético alrededor de la bobina se colapsa.
Como el campo magnético colapsa esto hace que una corriente eléctrica
continúe fluyendo por el alambre, la cual es llamada fuerza contra
electromotriz (back EMF).
La corriente de la fuerza contra electro motriz hace que aparezca un
voltaje muy alto , kilovolts, a través de las terminales del interruptor o en
este caso en el colector del transistor y la fuente de alimentación de +5V.
Proporcionando un trayectoria de corriente usando un diodo “freewheel” o diodo clamp para que la corriente de la FCEM reduzca el voltaje a
0.6 volts, . Providing a current path using a free-wheel diode or clamp
diode for the back EMF current will reduce the voltage to the 0.6V
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Control de Sentido de Giro para Motores-CC
Usando el circuito integrado L293B, un doble
puente “H”
Tabla de operación del L293B
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Control de Sentido de Giro para Motores-CC
Controlando el giro de dos
motores de cc, sin cambio de
sentido de giro
Carlos E. Canto Q.
ACTUADORES
INTERFASES
INTERFASES
Control de Sentido de Giro para Motores-CC
Controlando el sentido de giro de un
motores de CC, con el L293B
Carlos E. Canto Q.
Descargar