Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

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LabOl'Oltorfode ControL Elettrémco ® MáqUInas de C.A. . l'i4¡lIla I -. • 'T..,.. ,oo_ SISTÉMAS DE SI . . ..... u oM 2186. ¡ PRÁCTICA N •. 1 "Arranque y Pare.te un meter (ele CA y Lit.)" e6JEnve; PQdrós obtener los conocimientos suficientes para I/evor a o co bo 1/1 de tn rutt'tTIO de contral electrónIco que realice arronque y poro de un motor, ya SfiJ de corr ;entfl dlrltUa [1 de corrimte o(tefrKJ. . MATERIAL EMPlEADO: 1 Interruptor moment iÍl'\eO normalmente abi ert o Wush botoo N.O.) ' 1 Interrl.4Jto{ morTIeIltiineo normalmente cerrado (Push boton N.C. ' • I L L TT1. 74ls08 1 e .l. TT1.1-4\sH 1 eJ . Optoacoplador (MOCllHO (1 MO(3011 ) 3 RemtOfes de 1 KCl ;" 1 Resis tO( de 3300 1 Reslstor ¡je l00n , LI!d 1 MotO!' de pequeña pot encia de C.D. ' 1 Transistor QI NPN (el cua l depend(> de tu motor de C.D. poi'" TtP 41 ) 1 de base RB (el. valor del transistor Ql ) 1 MlnlRelevador elect/"óok;:o de 6V I TRIAC para 400\1 y 8 A por Q0C008 /

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Page 1: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

LabOlOltorfode ControL Elettreacutemco reg MaacuteqUInas Eleacutectr1(~ de CI)~) CA li4iexcllIla I

- ~ bull Too_

SISTEacuteMAS DE CIINT~ilL EUCT~ICeSI u oM bull2186

iexcl

PRAacuteCTICA Nbull1

Arranque y Parete un meter (ele CA y Lit)

e6JEnve PQdroacutes obtener los conocimientos suficientes para Ievor a ocobo 11 d~rraHo de tn rutttTIO de contral electroacutenIco que realice ~ arronque y poro de un motor ya SfiJ de corr entfl dlrltUa [1 de corrimte o(tefrKJ

MATERIAL EMPlEADO

bull 1 Interruptor momen t iIacuteleO normalmente abierto Wush botoo NO)

bull 1 Interrl4Jto morTIeIltiineo normalmente cerrado (Push boton NC bull

bull I L L TT1 74ls08

bull 1 e l TT11-4sH

bull 1 eJ Optoacoplador (MOCllHO (1 MO(3011 )

bull 3 RemtOfes de 1KCl

bull 1 Resis tO( de 3300

bull 1 Reslstor iexclje l00n

bull LId

bull 1 MotO de pequentildea potencia de CD

bull 1 Transistor QI NPN (el cual depend(gt de tu motor de CD poi eJ~o TtP41 )

bull 1 R~istor de base RB (el valor de~e del transistor Ql ) ~

bull 1 MlnlRelevador electoacuteoko de 6V

bull I TRIAC para 4001 y 8 A por ej~plo Q0C008

bull

- -

EQUIPO EMPLEADO

bull m ent~ de atmenud6n di 5 6V ~ lnIlw-e monofAsb 121 VOl

bull lfJJent de allmentKl6n iexclIaI3 IU motor de (O (VtdJ

CONOCIMIENTOS MfNIMOS NECESARIOS

F~amiento y U50 de os drcuttOl dlllltales baacutesicO (c~ ANO y compuerta OR) BJTs eo su rejloacuten de lallSadOn Y corte Funcionamiento de optoacopladofi baacutesicos y f uoclfJllWTliento de Timtores bMicos

INTRODUCCiOacuteN

Para iexclrUdar tu estudio prictko del control e(ectrOacuteflIco cometlzaremos realizando el cIrcuito baacutesico y maacutes ~Irnple ItSte~ El orrofQue r P(fQ de un motor

Retomando tus conocimientos de control electrolllBgnelico podraacutes recordar que eXISten dos tipos de clrcUlloB que te sirven para el arranque y paro de un motor el cirCUito a 2 hilos Yel cllClllto a 3 hilos y la diferencia bbica entre estos es que en el circuito a 3 hilos existe un contacto de enclave que sirve para mantener encendido o apagado al motor sin la necesidad de mantener presionado un interruptor momentaacuteneo ya sea ele arranque o de paro

PROCEDIMIEHTO AHAltnCO

Ahora vamos a trasladar el circuito de cootrol electromagneacutetico para el arranque y paro de un motor a 3 hilos a un circuito electtoacuteoico digital Tenemos que el circuito de control es

f F ~ 11

~-uI~-~~---~B~~~~~

~ f----

Ya ~ los Ilcruuptou~ mamentdnr9s necesitan ser ilCt]yaOOs pof In fuelLl uterna ramos a cotlSlckrortas entrados porA JO c[CUlto diQoL Para esto IIllmaremos al boto de ARRANQUE como A 1 al botoacuten de PARO como P

Podemos observar q~ la Sabina B es la sallda de nuestro Circuito y que provi~ de la c~xioacuten en serie de A r P El Circulto dIiexclltal ~ r~resenta a una COIlelrioacuten en $erie es la compurrta AfjO por o qu vamos a repr~lllro de la sisulente maneniexcl

p

[)-- B A

Ahora bien el boto de- arranque A ena COfICCtaclo en pa~lelo con el contacto 00 enclave 1 eacuteste contacto de enclave esta gobernado por 6 por ello podemos cOO51008rlo como ~j fuera tambleacuter1 8 El que se encuentren conectados en paralelo nos IndICan que lo wllda puftle Uf octivoda por el botoacuten dtr Arranque Aacute S por ~ camacro de mctaye 8 Inclusa por ambcu al mismo ripa Podemos decir que la ~aUda de A es el rewltado de acttvar A Q de KtivN 8 sustJtuyendo e1lll coneKlOn en palaleto por UII

compuena 1000iCll tenemos

A

DA B

Hasta aqui te podris percatar que tgtntre la Compuertl ANO 1 la (~ (1ft

exbten VUfiClbJes CDfTIIJImi la salkia 6 de la ANO representa una de tn entrada$ de la OR 1 t Sahda A de la OM representa iI una de liS enuadas de 11 ANO Para compteur et circuito de control electroacutenico vamos I unir las YOllabln CDfTIIJIlft de las dos compuertas loacuteikas dando como r~t~o el s~te circuito

F ~ N

f--------qJ1~=1=gt-_B B--shyI A J J

B

Este es el CirCUito de control basteo de arranque y paro de UI1 mo tor

iexclPwro rsprro IIosto ohoro s6l0 hmlOs rrprwJfmtodo lo conr1(ion~J dr los boto_s por mdio dw comptWrt(lS lcSk05 por wpvesto qur NO V(lmos a COfNCtor nlHstros COITlpUW1fO o lo F(I y no V(lmOJ (1 podrr ftnrrgiz(lr lo bobioo d lnO dr los contoctorrs rrctromojlHhicos quP IISGstr M pI loboratorio dff COlltrol rlrctromojnifico con lo corri~lr qur Ir puHitfl stFrlIacuteltistror los circuItos intPfrodos Y tompaco utilizormos al contacto dr SObrKOrto por(l protPJrr (1 circuito RKtJfrdo qur los cIrcuitos digltoln trobojon con S Volts dr CD (nLJ Prro el drcuito complelO lo vPtemtlS milS adelante

Pan la parte de foolZil recornras que hadllS ~iI conexioacuten simililf a la siHuienle en control electromaiexcloeacutetlco patil ~ motor monofasko

N

JF

1 B

Motor 1

Pues bien la forma electroacutenica para trasladar una etapa de fuerza es muy variada podemos usar smplemente un miniRelevador electroacutenico con un transistor o podemos ul~izar un oploacoplador y un TRIAC etc lo que se debe resaltar es que con la etapa de fuerzil que vayas a desarrollar debes satisfacer las necesilUdes de consumo de potencia de Iu carga ya que un pequeo moto( de 5 voIts no utiliza la misma potencia que un motor monofeacuteslco de CA de 104 tIp En la praacutectica veremos vanas formas electr6nlcas de la etapa de Fuerza para actJvar diversas cargas entre eas un pequeno motor de CD y un motor monotaacutesico de CA

iexclxiexclrtir ~ un rarooanento simlor al fJIl(rrlor fU puedn traslodar lo mayorio df tus clrantos ~ control rlrcrromoyrtitlco o draJltlJS ft control rlectroacutenlco SI flerws dlfkulCodes poro rrofzor r uasloda de olgooo de fSlOf clrcullas conwlro con tus proteslaquops de COtIllo( flectromOjrnWco y flPCtroacutenico poro rUminor tus dudas

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTiCO 1 EtKEHDIDO y APAGADO DE UN LEO IHDlCADOR

Para este procedimiento utilizaremos el circuito de control electroacutenico que obtlNlmos antenormente analizando et drcuito de Control Electromagnet1co pero ~o colocaremos XI led indlcdor que lOS permIta saber el comportamIento 16glco de circuito eectrooico

RE-alza la cone~ioacuteo del siguiente diagrama de controlelectr60ico

80roll 01 p ) o I

lOO

bull

EL circuito anler10r debe comporta(Se de la mhma manera QUe el circuito de COfIlrol EllClrolOain~tico de arranque y paro Siendo la salida Mcia la bobina del COItactol reJllaquoSlnladll por el Led Indicador

A partir de su comporta mienta digital detenn1na su tabla de transldOacutell eje

estados

B Paro B Arranque Salida

I0Io pnriexclodo I0Io pNlJOIlfldo O

10 iOllfldo Frni_do 1shyni_do Ioplnionodo ) r-do -do n bull

Realiza tu observaci~ conforme al flJlcionamienlo del cirCJila Tal vez te puedas estar pr~untando iquestPor que se debe utilizar XI botan Normalmente cerrado para el botOacutell de pvo1lntenta determlnar1o

Uso del TRIAC para activar motores monofhlcos

En muchas aplicaciones la corrItnte mancJw provoa que m los pllltlnos de los mtniRt~ edstan ~ arcos eUktricos Que causan una carbont7acloacuten en iexclellos EstDS arcos vln aubando con l vida uacutetil de ~tos ctlsposltlvus 1 e-Atan la COfTKta condutdoacuten de 111 oorrien~ hlda las ufJu

Por kta rnOn Vimos 11 conocer la forma de activar una (fla eleacuteoctrica a poJIrtlr de un dI$pOSlttvo tl)Uiexcllmente elelttroacutenko que ademas de no presentar arcos elect r1cos su veloc(liexcl(l de res~ es ~yOf necesita mmor mantenimIento et espado tJt1l1uc1o par~ su montaje es mlIacutes reducido 1 Sil vida utlt es mucho mayor a la de los mlniRellS

Anilopmente con la f~ de arrllllCll el motor con lJl trmls~ en CD necesn- 1111 dispositivo que permita el flujo de corriente cuando recibJ una serial en una Terminal de control Existe un dispositivo que podrWrmos considerar -un transistor de C Amiddot es un Triodo de CA 1 comCnnente M le llama mAC el lUal es un disposItivo que perltneCe I la filfTlllla de los TIrlstonls 101 cuales 5011 dispasltl~ de etectr6nlcl de Potencia o sea etK ltoolca orientada 1 manejo de medianas y iexcliexclrancies potenc1iU electricIlS La fOlml de conexiiln baacuteslc piexcllril un TRIA( es La slultIlte r

~ ~JL f ODgt

I~iacute - 1 ~ IPI1 M010ft

amp1gt1))1-j)1~ ~

H

un tr_iuor puede fluIr o ComputftA (Gate)

trwjo es de CA

Un Triac esta compuesto por trlMo termlniles tiene dos terTTrinales principales (Maln Termlnallllil~iexclu MT1 1 wTl las cuales IOn semejantes al colector 1 Mrisor de

sin embargo estas llO tienm polaridad a t(IV de Un no fluir una tordrnte es to depende de la tefCffiI Tennln1 llamaltk

repr~tilda como G La Terminal de com~ G) t i_ un compolllUmiento similar al de la base en un traMluOl ~ ku vez ti corrifnte de

--

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO )

MAARANQUE y PARO DE UN MOTOR lil1 CON UN MlN1RElEVAOOR

Modifica et circuito anterior de la siguiente forma

WCI

o~ l bullbullbull

I 0

o ~ AUOWlll~

Aqui la etapa de potencia se forma por un miniRelevadOf electroacutenico

Seguramente la conrtguracioacuten del circuito te sera muy familiar y por ello no deberaacutes tener ninguacuten problema al efectuarla

Ahora el circuito te sirve para arrancar y parar un motor monofaacutesico de CA similar al que has construido en el laboratorio de cootrol electromagneacutetico

Debe5 tener mucho cuidado de no exceder la coniente maacutexima que pueden soportar los contactos de tu minlRelevador eacuteste paraacutemetro depende de la Potencia de trabajo de N Motor Monofaacutesico

Define las aplicaciones que puedes obtener con el circuito de control anterior en un proceso Industrial

PROCEIDMlEKTO PRAacutecnco 4

~ARJUHQlIE y PARO DE UN MOTOR COH UHA ETAPA DE POlDICIA TOTAlMEHTE ELEC1ltOacuteHIO~

ModifICa el circuito antenoc de lI siguiente torma

bull

- Ahora e l drcuito te sirve para Ilfrancar y parar 111 motOf monofbko de LA Sin

embargo la diferencia con el circuito del proceltllmtfflto anterb es que nuesua etapa de potencia esta formada por lJIl drculto Intearado que es nuevo iexclnora ti $e trata dI III OptoacopLadof (MOC 3010) en conjunto con un TRIAlt (Q4006) que tamblen ~ nuevo para ti (poro moacutes Informacioacuten ctlfsa Lal NOTAS RELEVNTES DE (STA PRAacuteCTICA)

De la rntsma rTllInera que en los drcultos antenores recuerda no exceder la cornente maxlma de conducdOn entre las tennlnales MTI y Mn de tu TIUAC la recomendacioacuten primocdhll es no tratar de enctodef lIt motoc de mb de ~ de HP a flIeIIIraquo que cuentes con lJIl TRlAC que soporte una COIlieflte mil-yor que el Q4OOII

OeHne las ~tajas de utiliur UI etapa de pot~ totalmrnte elKlreacuteolca iquestCrees que sea nK6lrio el U50 de mlnlReleYadcwes o de EquIpos Electromajnokkos en todos los plDCe50S de control IndUW1at

I bull

I-n r rbull

-1 I f

2 Baja potencia en la entrada (CD - Mediana potencia en la salida (CA)

Como pued~ observar en el sliexcliexclUente circuitO erlsten dos fuente de tensloo de diferente naltnleza la pri~ alIada lzquienlo del diaiexclrama (Circuito de entradlil es una fuente de CD de 5 Vola y la setlllda iexclCircuito de siexcltlda) es lrIII trnea monothka

tz1VU El foodonamiento de( cir(ulto es el sleulente

Al Inicio el botoo 81 se encuentra sin presionar por lo qlR el Led 1nterno del MOC no redile la comente necesarl para encender esto pIOYIXa que el FOTOTRIAC de salida del MOC presente lXIiI resistencia extr~te Vande comportildR corno un IntenuptOl ableno por ello l lampara trocandtoscente a l slida de( circuito se enconlilri apagda

CUllndo presionamos 81 el circuito de entrada la completa y el lftI Interno del MOC enciende la ha que MIIle sobre la ~e fotosensible del FotoTrlat Interno ovil que entre Is terminales -Milln Tennillill- mla lIIIa resistencia tan pequentildea que puede constdefilfSe un circuito (erfilda y lil laacutempiexcliexclra enciende hasta que dejemos de prtStonar B

Uniexcliexcl observacioacuten Importante es que la unza de HUda len kte calO la tampar ncandesc~e) no debe ekC~ la corr1ent Qut pueda soportar el fotoTriat eacutesto ~ puede d~ermnar bull partir de la potencia de consumo de la CArp de salidiexcl En este caso la IaacuterTlpilril no debf ~epaw los 20Wata De lo contrario lo maacutes probable es que se dantildee el FotoTr1iJC elt1w1do a perdef al optoacophlllor bull

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

nulco 51_ d 2006 shy ) - gt1101 vcoo ~sect reg

Notas Relevantes No 1

11 Arranque y Paro de un motor (de C A y CO)

Introduccioacuten Motores

El motor eleacutectrico es algo esencial en la vida moderna En e ioOiar hay asplrador~ ventiladores lavadoras reproduct)lcs (Ie CD secadoras y refriitadores todos son accionados por motores eleacutectricos En las calles y comercios se ven llamativos letreros luminosos que ejecutan toda dase de arliricias con la ayuda de motores electricos airatOlios Las escaleras mecimici5 y lO elevlldores las gfWS y los rTlOIltacariexclils las pren5lls y tinotipos los esmenles y pulidoras tQITIDS y taladros las bambas para mbir IIiUII y lrI sin fin de maacuteQUinas miacute~ dependen de un motor eectrlco para obtener la fuerza motriz neltesaria Los motores eleacutectricos o electromotores son el corazoacuten del desarrollo Industrial

Los motores SOOlinlsttan energla mecanica para IlTIpJlsar maquimls IICoptand~ a estas ya sea por medio de eniexclranes bandas polellS o gtimplemente por un acoplamiento directo

Su uttllndOacutefl se ha etendldo mocho por la~ Illdudables e-ntajasqUl presentan son ideales para VabeacutelJiIf a yeloclditd cOflStante facilidad de InsUlaciOacutell amplia iexclama de potencias son de pequentildeo yollJlT1ell y silenciOlOl accionamiento riexcliexclpido Yeulltilidad en los ilCoptamientOl etc

Los electfCMTlOtOfes iexcle clasifican de diferentes ITiIIlltra~ tornando en comicerllClOn YllriOl fllctores una de las clasificaciooes mM usuales se hace en base al tipo de corriente lt011 que tnbaJan tomando en cuenta lo anterior 105~emlOlTlOtCfe5 se cla~lfkan en MotOfes d~~ (Comente DI recta) 1 MotOfes de C~JCorr1ente Alterna)

A la llora de ~lL 11 motO( para apUcK10nts de COfI t rol EleovOacuteIIko y mlnlRobOt ica debemos te~en wellta que e~isttfl yar1Ol factores como son la velocidad el par el frenado la i~da y el modo de control

MoCor~s de CD Si o que quetemos es utilizar Ul motor de corriente continua exls~ var1n posibilidades en ellTlCfcado

Exl~len los Motor~ de corr1ente continua de la Iran variedad de tipos existentes en el me-rado lO5 se dlizan en

es muy elevampdo i no tos muyalurIOS juiexcluetClS d ~~~D~~~~i~=~~~~m~~construcdoacuten de Ul t reductoraS o un relLtladOacutefJ electrOacutetC9

~ reductoras o la posibilidad de rcduclllrcs que

adefMs d~ dt$mlnulr tn1 Ur8 fiacutesica~~T~~b~ien~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~j~~iDll reduCloras En los JuiexcliexclIJCCS

de- mayar peso ton un control mis

A40torH d CA DebIdo a la importarool qUl tiene la leoeradoacuten Ot la corriente elkuica y sobre todo porqUl la mayor parte ele la enertia aeo~~da es alternoacute Las motores oacutee C se lablican para satisfacer casi todas las necesidades I malliNbI~ pwa lmpul~r rTWlQUlnar1a y aparatos de todo tipos tstos motores se lallrian en Ulmllro$ que varian desde 11000 HP kMa varlO$ mUes de tiP

Los eleclfomotOltS de CA liel1~ Vfnlaj~ de cantaL tOO una velocidad ~ictlcilfTlCnto constante por OUl en tilos la VflocIdad es tl drterminada por la fr~ de la con1~t~ apliclqu 5jI5 boroes d~

ETAPS ELECTROacuteNICAS O( POITNCtA PARA EL ARRANQUE Y PARO DE MOTORES shy

Etapa de Poteoda con un translstor

En iCllefAl no podemos arrancar un motor de CD con un nivet lOacuteiico de tens~ y corneote (Cfl m 5V alOmA aprox) y por ello debemos tw~ uso de una etaiexclgta de potencia la maacutes slmple de tilas es el lISO de un trarrunOUll-SU fegiOru1e-Saturacuny ~J1n embariexclo se debeJe~ YY culdad9s0 al momento de elegir que tipo de trMlSistOf se debe _emplear ya queJUlebeconskler tl ~ de potend1 de ~II -~

bull

-

- -

El circuito mis simple para estr tipo de I ~ de potend es el ~iJiente

~ p

bull

- _ o ~c-

--

Como puedes obseno l cornentl de ~or e1 1 comente de anru-no de w motO Y esta depende de la tenP6n nomkla del motor y el tabajo mecaflko que dft)a

sopoitllr

Etapa de Potenda con un mlnRhtvador Electroacutenlco -shy

ExIn otra1 mallefM de conf1llurar la etapa de potencIa par el arranque ~ paro de 61

mullir de CD Dentro ck As mis IAlltudas H encuentra el empleo de 61 mlntRel~dof elKwinico ~I6ameIlU ~aacutes t-s t tIpo de ConlitrampCloacuten de tu CUIlO de SfI$Ofes La con-PacIoacuten de este tipo de etapa de poterICia par ~ tr~ BIT de tipo NPN es la~ente

~~fl

bull L -_~i ~ v

_( )(ltt ~

shy-

bull

Como puedes omefVar extsten tres fuentes de tenSIOacuten difer~mes ta primera de Izquiexcl~rda a derecha ~s t~ fuente de alimentacim1 del dlCuiacuteto de laquolitro electtOacuteflico l ~I depende del t~ de sWol y de La tccnoovia qur utllk~s para este por ~jtplo la ten~ioacuten necesaria en TTl es S lIOIu a dif~r~oda de la tecnologia CMOS que trabljl en un r~ de J a 12 Volts aprox o lll 5S5 que puede trabajat Mtre 5 y 15 YOtu

5V tV 12V HV etc Y las ejemplo pre5entado aqui la fumte de tensioacuten es de 6V al ilJa1 que el

POI uacuteltimo ~ujPrf IMrULfuentc de allmentac100 odfpmcenle para tu motor de CD e5ta fuente debe ser cohefente coo la tensioacuten de tu motor y COOUacute1mMt~ esiexcl~e IR iexcl-flCfltc tk( drculto de coouol y de aUmentKfoacuten dd mtntRettY~ ya qur en ocoukloes os motOle5 suelen introducir armoacutemcas y pertUlbadones ~lectrkM al estar fllnCtOllilndo por causa ele na Hhtcrem EleacutectOca que Impiden un correcto lundOllilmlentO del circuito de control

Sin embariexclo en oasIones la fuente del drcuito de control y la de alimentadOO del miacuteniacuteRelevador wn del mfsmo valm y puede ocuparse una sola rumte pilra ambos eacutesto ocUlTe por ejerT1fllo CU1lndo trabaJiexcliexclmos un drculto de cootrol TIL y el rntntRele trabaja con 5 Volts

Con eacuteste tipo de ~tapa ~ ell mlna La necesid~ de coo~r t ramlstores de IIriln disipaCioacuten de polencia Yil qur Ln1Qlllenl~insopottar la corriente qur el rrriniRele consuma por OJ ~ Pilrte alwl debm10s tener cuidado de no ~Kceder III corriente mltixima que soportefl los contactos del minlRde

[loe de potencia para Motore$ monofaslcos de CA con mlnlrelevador

Para poder Ktivar un motor de CA mono(isico es necesario eneriexclizarto con lnl

tiroea de f~ Y lll oeotro lo cual nos hK~ pensar en por Lo menos 120V de CAbull por lo tanto es de SIC)OOeISe que no podremos UlIUur SI traosistor UN de las fOTTlolS mis simples de llevar a cabo III anKIOn del motor con l 1ft rnonorbla se Ioiflaquo por medto de trI miniRete d~ 111 nusrna fOlTN en la que oooecwas tu e tapa de potenCia efl

(ontrol ~Iecuomaiexcloeacutetlco

1 v

uo 1 le

-----t-Sbullbull dl d m A1RO Cout GI V

lPH MOTOR

1 reg

la link recomendadoacuten_ es que no sobtepases l correote maacutexima de conducdoacuten de 1m tOfltiKta5 (NC f NO de tu mlnlRele ~ieodo de la comente de ampI11If191Je L la cornCfJte de tlllbajo ello tu motar

Por eemplo un motor monofisito de hp trabaja con UN pot~la de 171 I08ltS aprO)( Esto nos indica Que su corriente de trllb1jO comente a plena cariexcllI l ~rll proKima a 207 A Pera recOfdaod0 q~ loacutelsKl1enLde arranQue es cercana al 6001 deJL coi5te de trabajo tenerT105 que al arriexclmear el motor requerir de 6proKimadamente IVl2 A Por lo tanto los cOIltactos del minlRele QUe vayamos a utilizar deben soportar na cOIriente de al menos 13 A plfa a~Uar el correcto funcionamiento de la etapa de potencia

Gfneralmmte estos datoll tos eocuentllllS en las caras rxt~ de los ~aqultados de 1m mlnlRetes mayoria de las YKe5 105 datos ~ presentan de la siguiente 10fTN

_N_

bull

Ibull

10A120 YAC bu drno nas 1 la cotTNnU (fQA) soporTodil KX os conr - 10lIO

10JtlH vtIC ($( dlrro 1t1d1c4 la DflIacutetMIt 1OpCft (1 iexclxx os c racr _ ~ M CltrtiexclI DmIlta

7150 VAC sIr dltuo ltlit la (Qfrllfnr (1AI SOpCIrrGdcl par ras CDrUO(ltn Ut ca blf6sklt

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 2: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

- -

EQUIPO EMPLEADO

bull m ent~ de atmenud6n di 5 6V ~ lnIlw-e monofAsb 121 VOl

bull lfJJent de allmentKl6n iexclIaI3 IU motor de (O (VtdJ

CONOCIMIENTOS MfNIMOS NECESARIOS

F~amiento y U50 de os drcuttOl dlllltales baacutesicO (c~ ANO y compuerta OR) BJTs eo su rejloacuten de lallSadOn Y corte Funcionamiento de optoacopladofi baacutesicos y f uoclfJllWTliento de Timtores bMicos

INTRODUCCiOacuteN

Para iexclrUdar tu estudio prictko del control e(ectrOacuteflIco cometlzaremos realizando el cIrcuito baacutesico y maacutes ~Irnple ItSte~ El orrofQue r P(fQ de un motor

Retomando tus conocimientos de control electrolllBgnelico podraacutes recordar que eXISten dos tipos de clrcUlloB que te sirven para el arranque y paro de un motor el cirCUito a 2 hilos Yel cllClllto a 3 hilos y la diferencia bbica entre estos es que en el circuito a 3 hilos existe un contacto de enclave que sirve para mantener encendido o apagado al motor sin la necesidad de mantener presionado un interruptor momentaacuteneo ya sea ele arranque o de paro

PROCEDIMIEHTO AHAltnCO

Ahora vamos a trasladar el circuito de cootrol electromagneacutetico para el arranque y paro de un motor a 3 hilos a un circuito electtoacuteoico digital Tenemos que el circuito de control es

f F ~ 11

~-uI~-~~---~B~~~~~

~ f----

Ya ~ los Ilcruuptou~ mamentdnr9s necesitan ser ilCt]yaOOs pof In fuelLl uterna ramos a cotlSlckrortas entrados porA JO c[CUlto diQoL Para esto IIllmaremos al boto de ARRANQUE como A 1 al botoacuten de PARO como P

Podemos observar q~ la Sabina B es la sallda de nuestro Circuito y que provi~ de la c~xioacuten en serie de A r P El Circulto dIiexclltal ~ r~resenta a una COIlelrioacuten en $erie es la compurrta AfjO por o qu vamos a repr~lllro de la sisulente maneniexcl

p

[)-- B A

Ahora bien el boto de- arranque A ena COfICCtaclo en pa~lelo con el contacto 00 enclave 1 eacuteste contacto de enclave esta gobernado por 6 por ello podemos cOO51008rlo como ~j fuera tambleacuter1 8 El que se encuentren conectados en paralelo nos IndICan que lo wllda puftle Uf octivoda por el botoacuten dtr Arranque Aacute S por ~ camacro de mctaye 8 Inclusa por ambcu al mismo ripa Podemos decir que la ~aUda de A es el rewltado de acttvar A Q de KtivN 8 sustJtuyendo e1lll coneKlOn en palaleto por UII

compuena 1000iCll tenemos

A

DA B

Hasta aqui te podris percatar que tgtntre la Compuertl ANO 1 la (~ (1ft

exbten VUfiClbJes CDfTIIJImi la salkia 6 de la ANO representa una de tn entrada$ de la OR 1 t Sahda A de la OM representa iI una de liS enuadas de 11 ANO Para compteur et circuito de control electroacutenico vamos I unir las YOllabln CDfTIIJIlft de las dos compuertas loacuteikas dando como r~t~o el s~te circuito

F ~ N

f--------qJ1~=1=gt-_B B--shyI A J J

B

Este es el CirCUito de control basteo de arranque y paro de UI1 mo tor

iexclPwro rsprro IIosto ohoro s6l0 hmlOs rrprwJfmtodo lo conr1(ion~J dr los boto_s por mdio dw comptWrt(lS lcSk05 por wpvesto qur NO V(lmos a COfNCtor nlHstros COITlpUW1fO o lo F(I y no V(lmOJ (1 podrr ftnrrgiz(lr lo bobioo d lnO dr los contoctorrs rrctromojlHhicos quP IISGstr M pI loboratorio dff COlltrol rlrctromojnifico con lo corri~lr qur Ir puHitfl stFrlIacuteltistror los circuItos intPfrodos Y tompaco utilizormos al contacto dr SObrKOrto por(l protPJrr (1 circuito RKtJfrdo qur los cIrcuitos digltoln trobojon con S Volts dr CD (nLJ Prro el drcuito complelO lo vPtemtlS milS adelante

Pan la parte de foolZil recornras que hadllS ~iI conexioacuten simililf a la siHuienle en control electromaiexcloeacutetlco patil ~ motor monofasko

N

JF

1 B

Motor 1

Pues bien la forma electroacutenica para trasladar una etapa de fuerza es muy variada podemos usar smplemente un miniRelevador electroacutenico con un transistor o podemos ul~izar un oploacoplador y un TRIAC etc lo que se debe resaltar es que con la etapa de fuerzil que vayas a desarrollar debes satisfacer las necesilUdes de consumo de potencia de Iu carga ya que un pequeo moto( de 5 voIts no utiliza la misma potencia que un motor monofeacuteslco de CA de 104 tIp En la praacutectica veremos vanas formas electr6nlcas de la etapa de Fuerza para actJvar diversas cargas entre eas un pequeno motor de CD y un motor monotaacutesico de CA

iexclxiexclrtir ~ un rarooanento simlor al fJIl(rrlor fU puedn traslodar lo mayorio df tus clrantos ~ control rlrcrromoyrtitlco o draJltlJS ft control rlectroacutenlco SI flerws dlfkulCodes poro rrofzor r uasloda de olgooo de fSlOf clrcullas conwlro con tus proteslaquops de COtIllo( flectromOjrnWco y flPCtroacutenico poro rUminor tus dudas

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTiCO 1 EtKEHDIDO y APAGADO DE UN LEO IHDlCADOR

Para este procedimiento utilizaremos el circuito de control electroacutenico que obtlNlmos antenormente analizando et drcuito de Control Electromagnet1co pero ~o colocaremos XI led indlcdor que lOS permIta saber el comportamIento 16glco de circuito eectrooico

RE-alza la cone~ioacuteo del siguiente diagrama de controlelectr60ico

80roll 01 p ) o I

lOO

bull

EL circuito anler10r debe comporta(Se de la mhma manera QUe el circuito de COfIlrol EllClrolOain~tico de arranque y paro Siendo la salida Mcia la bobina del COItactol reJllaquoSlnladll por el Led Indicador

A partir de su comporta mienta digital detenn1na su tabla de transldOacutell eje

estados

B Paro B Arranque Salida

I0Io pnriexclodo I0Io pNlJOIlfldo O

10 iOllfldo Frni_do 1shyni_do Ioplnionodo ) r-do -do n bull

Realiza tu observaci~ conforme al flJlcionamienlo del cirCJila Tal vez te puedas estar pr~untando iquestPor que se debe utilizar XI botan Normalmente cerrado para el botOacutell de pvo1lntenta determlnar1o

Uso del TRIAC para activar motores monofhlcos

En muchas aplicaciones la corrItnte mancJw provoa que m los pllltlnos de los mtniRt~ edstan ~ arcos eUktricos Que causan una carbont7acloacuten en iexclellos EstDS arcos vln aubando con l vida uacutetil de ~tos ctlsposltlvus 1 e-Atan la COfTKta condutdoacuten de 111 oorrien~ hlda las ufJu

Por kta rnOn Vimos 11 conocer la forma de activar una (fla eleacuteoctrica a poJIrtlr de un dI$pOSlttvo tl)Uiexcllmente elelttroacutenko que ademas de no presentar arcos elect r1cos su veloc(liexcl(l de res~ es ~yOf necesita mmor mantenimIento et espado tJt1l1uc1o par~ su montaje es mlIacutes reducido 1 Sil vida utlt es mucho mayor a la de los mlniRellS

Anilopmente con la f~ de arrllllCll el motor con lJl trmls~ en CD necesn- 1111 dispositivo que permita el flujo de corriente cuando recibJ una serial en una Terminal de control Existe un dispositivo que podrWrmos considerar -un transistor de C Amiddot es un Triodo de CA 1 comCnnente M le llama mAC el lUal es un disposItivo que perltneCe I la filfTlllla de los TIrlstonls 101 cuales 5011 dispasltl~ de etectr6nlcl de Potencia o sea etK ltoolca orientada 1 manejo de medianas y iexcliexclrancies potenc1iU electricIlS La fOlml de conexiiln baacuteslc piexcllril un TRIA( es La slultIlte r

~ ~JL f ODgt

I~iacute - 1 ~ IPI1 M010ft

amp1gt1))1-j)1~ ~

H

un tr_iuor puede fluIr o ComputftA (Gate)

trwjo es de CA

Un Triac esta compuesto por trlMo termlniles tiene dos terTTrinales principales (Maln Termlnallllil~iexclu MT1 1 wTl las cuales IOn semejantes al colector 1 Mrisor de

sin embargo estas llO tienm polaridad a t(IV de Un no fluir una tordrnte es to depende de la tefCffiI Tennln1 llamaltk

repr~tilda como G La Terminal de com~ G) t i_ un compolllUmiento similar al de la base en un traMluOl ~ ku vez ti corrifnte de

--

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO )

MAARANQUE y PARO DE UN MOTOR lil1 CON UN MlN1RElEVAOOR

Modifica et circuito anterior de la siguiente forma

WCI

o~ l bullbullbull

I 0

o ~ AUOWlll~

Aqui la etapa de potencia se forma por un miniRelevadOf electroacutenico

Seguramente la conrtguracioacuten del circuito te sera muy familiar y por ello no deberaacutes tener ninguacuten problema al efectuarla

Ahora el circuito te sirve para arrancar y parar un motor monofaacutesico de CA similar al que has construido en el laboratorio de cootrol electromagneacutetico

Debe5 tener mucho cuidado de no exceder la coniente maacutexima que pueden soportar los contactos de tu minlRelevador eacuteste paraacutemetro depende de la Potencia de trabajo de N Motor Monofaacutesico

Define las aplicaciones que puedes obtener con el circuito de control anterior en un proceso Industrial

PROCEIDMlEKTO PRAacutecnco 4

~ARJUHQlIE y PARO DE UN MOTOR COH UHA ETAPA DE POlDICIA TOTAlMEHTE ELEC1ltOacuteHIO~

ModifICa el circuito antenoc de lI siguiente torma

bull

- Ahora e l drcuito te sirve para Ilfrancar y parar 111 motOf monofbko de LA Sin

embargo la diferencia con el circuito del proceltllmtfflto anterb es que nuesua etapa de potencia esta formada por lJIl drculto Intearado que es nuevo iexclnora ti $e trata dI III OptoacopLadof (MOC 3010) en conjunto con un TRIAlt (Q4006) que tamblen ~ nuevo para ti (poro moacutes Informacioacuten ctlfsa Lal NOTAS RELEVNTES DE (STA PRAacuteCTICA)

De la rntsma rTllInera que en los drcultos antenores recuerda no exceder la cornente maxlma de conducdOn entre las tennlnales MTI y Mn de tu TIUAC la recomendacioacuten primocdhll es no tratar de enctodef lIt motoc de mb de ~ de HP a flIeIIIraquo que cuentes con lJIl TRlAC que soporte una COIlieflte mil-yor que el Q4OOII

OeHne las ~tajas de utiliur UI etapa de pot~ totalmrnte elKlreacuteolca iquestCrees que sea nK6lrio el U50 de mlnlReleYadcwes o de EquIpos Electromajnokkos en todos los plDCe50S de control IndUW1at

I bull

I-n r rbull

-1 I f

2 Baja potencia en la entrada (CD - Mediana potencia en la salida (CA)

Como pued~ observar en el sliexcliexclUente circuitO erlsten dos fuente de tensloo de diferente naltnleza la pri~ alIada lzquienlo del diaiexclrama (Circuito de entradlil es una fuente de CD de 5 Vola y la setlllda iexclCircuito de siexcltlda) es lrIII trnea monothka

tz1VU El foodonamiento de( cir(ulto es el sleulente

Al Inicio el botoo 81 se encuentra sin presionar por lo qlR el Led 1nterno del MOC no redile la comente necesarl para encender esto pIOYIXa que el FOTOTRIAC de salida del MOC presente lXIiI resistencia extr~te Vande comportildR corno un IntenuptOl ableno por ello l lampara trocandtoscente a l slida de( circuito se enconlilri apagda

CUllndo presionamos 81 el circuito de entrada la completa y el lftI Interno del MOC enciende la ha que MIIle sobre la ~e fotosensible del FotoTrlat Interno ovil que entre Is terminales -Milln Tennillill- mla lIIIa resistencia tan pequentildea que puede constdefilfSe un circuito (erfilda y lil laacutempiexcliexclra enciende hasta que dejemos de prtStonar B

Uniexcliexcl observacioacuten Importante es que la unza de HUda len kte calO la tampar ncandesc~e) no debe ekC~ la corr1ent Qut pueda soportar el fotoTriat eacutesto ~ puede d~ermnar bull partir de la potencia de consumo de la CArp de salidiexcl En este caso la IaacuterTlpilril no debf ~epaw los 20Wata De lo contrario lo maacutes probable es que se dantildee el FotoTr1iJC elt1w1do a perdef al optoacophlllor bull

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

nulco 51_ d 2006 shy ) - gt1101 vcoo ~sect reg

Notas Relevantes No 1

11 Arranque y Paro de un motor (de C A y CO)

Introduccioacuten Motores

El motor eleacutectrico es algo esencial en la vida moderna En e ioOiar hay asplrador~ ventiladores lavadoras reproduct)lcs (Ie CD secadoras y refriitadores todos son accionados por motores eleacutectricos En las calles y comercios se ven llamativos letreros luminosos que ejecutan toda dase de arliricias con la ayuda de motores electricos airatOlios Las escaleras mecimici5 y lO elevlldores las gfWS y los rTlOIltacariexclils las pren5lls y tinotipos los esmenles y pulidoras tQITIDS y taladros las bambas para mbir IIiUII y lrI sin fin de maacuteQUinas miacute~ dependen de un motor eectrlco para obtener la fuerza motriz neltesaria Los motores eleacutectricos o electromotores son el corazoacuten del desarrollo Industrial

Los motores SOOlinlsttan energla mecanica para IlTIpJlsar maquimls IICoptand~ a estas ya sea por medio de eniexclranes bandas polellS o gtimplemente por un acoplamiento directo

Su uttllndOacutefl se ha etendldo mocho por la~ Illdudables e-ntajasqUl presentan son ideales para VabeacutelJiIf a yeloclditd cOflStante facilidad de InsUlaciOacutell amplia iexclama de potencias son de pequentildeo yollJlT1ell y silenciOlOl accionamiento riexcliexclpido Yeulltilidad en los ilCoptamientOl etc

Los electfCMTlOtOfes iexcle clasifican de diferentes ITiIIlltra~ tornando en comicerllClOn YllriOl fllctores una de las clasificaciooes mM usuales se hace en base al tipo de corriente lt011 que tnbaJan tomando en cuenta lo anterior 105~emlOlTlOtCfe5 se cla~lfkan en MotOfes d~~ (Comente DI recta) 1 MotOfes de C~JCorr1ente Alterna)

A la llora de ~lL 11 motO( para apUcK10nts de COfI t rol EleovOacuteIIko y mlnlRobOt ica debemos te~en wellta que e~isttfl yar1Ol factores como son la velocidad el par el frenado la i~da y el modo de control

MoCor~s de CD Si o que quetemos es utilizar Ul motor de corriente continua exls~ var1n posibilidades en ellTlCfcado

Exl~len los Motor~ de corr1ente continua de la Iran variedad de tipos existentes en el me-rado lO5 se dlizan en

es muy elevampdo i no tos muyalurIOS juiexcluetClS d ~~~D~~~~i~=~~~~m~~construcdoacuten de Ul t reductoraS o un relLtladOacutefJ electrOacutetC9

~ reductoras o la posibilidad de rcduclllrcs que

adefMs d~ dt$mlnulr tn1 Ur8 fiacutesica~~T~~b~ien~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~j~~iDll reduCloras En los JuiexcliexclIJCCS

de- mayar peso ton un control mis

A40torH d CA DebIdo a la importarool qUl tiene la leoeradoacuten Ot la corriente elkuica y sobre todo porqUl la mayor parte ele la enertia aeo~~da es alternoacute Las motores oacutee C se lablican para satisfacer casi todas las necesidades I malliNbI~ pwa lmpul~r rTWlQUlnar1a y aparatos de todo tipos tstos motores se lallrian en Ulmllro$ que varian desde 11000 HP kMa varlO$ mUes de tiP

Los eleclfomotOltS de CA liel1~ Vfnlaj~ de cantaL tOO una velocidad ~ictlcilfTlCnto constante por OUl en tilos la VflocIdad es tl drterminada por la fr~ de la con1~t~ apliclqu 5jI5 boroes d~

ETAPS ELECTROacuteNICAS O( POITNCtA PARA EL ARRANQUE Y PARO DE MOTORES shy

Etapa de Poteoda con un translstor

En iCllefAl no podemos arrancar un motor de CD con un nivet lOacuteiico de tens~ y corneote (Cfl m 5V alOmA aprox) y por ello debemos tw~ uso de una etaiexclgta de potencia la maacutes slmple de tilas es el lISO de un trarrunOUll-SU fegiOru1e-Saturacuny ~J1n embariexclo se debeJe~ YY culdad9s0 al momento de elegir que tipo de trMlSistOf se debe _emplear ya queJUlebeconskler tl ~ de potend1 de ~II -~

bull

-

- -

El circuito mis simple para estr tipo de I ~ de potend es el ~iJiente

~ p

bull

- _ o ~c-

--

Como puedes obseno l cornentl de ~or e1 1 comente de anru-no de w motO Y esta depende de la tenP6n nomkla del motor y el tabajo mecaflko que dft)a

sopoitllr

Etapa de Potenda con un mlnRhtvador Electroacutenlco -shy

ExIn otra1 mallefM de conf1llurar la etapa de potencIa par el arranque ~ paro de 61

mullir de CD Dentro ck As mis IAlltudas H encuentra el empleo de 61 mlntRel~dof elKwinico ~I6ameIlU ~aacutes t-s t tIpo de ConlitrampCloacuten de tu CUIlO de SfI$Ofes La con-PacIoacuten de este tipo de etapa de poterICia par ~ tr~ BIT de tipo NPN es la~ente

~~fl

bull L -_~i ~ v

_( )(ltt ~

shy-

bull

Como puedes omefVar extsten tres fuentes de tenSIOacuten difer~mes ta primera de Izquiexcl~rda a derecha ~s t~ fuente de alimentacim1 del dlCuiacuteto de laquolitro electtOacuteflico l ~I depende del t~ de sWol y de La tccnoovia qur utllk~s para este por ~jtplo la ten~ioacuten necesaria en TTl es S lIOIu a dif~r~oda de la tecnologia CMOS que trabljl en un r~ de J a 12 Volts aprox o lll 5S5 que puede trabajat Mtre 5 y 15 YOtu

5V tV 12V HV etc Y las ejemplo pre5entado aqui la fumte de tensioacuten es de 6V al ilJa1 que el

POI uacuteltimo ~ujPrf IMrULfuentc de allmentac100 odfpmcenle para tu motor de CD e5ta fuente debe ser cohefente coo la tensioacuten de tu motor y COOUacute1mMt~ esiexcl~e IR iexcl-flCfltc tk( drculto de coouol y de aUmentKfoacuten dd mtntRettY~ ya qur en ocoukloes os motOle5 suelen introducir armoacutemcas y pertUlbadones ~lectrkM al estar fllnCtOllilndo por causa ele na Hhtcrem EleacutectOca que Impiden un correcto lundOllilmlentO del circuito de control

Sin embariexclo en oasIones la fuente del drcuito de control y la de alimentadOO del miacuteniacuteRelevador wn del mfsmo valm y puede ocuparse una sola rumte pilra ambos eacutesto ocUlTe por ejerT1fllo CU1lndo trabaJiexcliexclmos un drculto de cootrol TIL y el rntntRele trabaja con 5 Volts

Con eacuteste tipo de ~tapa ~ ell mlna La necesid~ de coo~r t ramlstores de IIriln disipaCioacuten de polencia Yil qur Ln1Qlllenl~insopottar la corriente qur el rrriniRele consuma por OJ ~ Pilrte alwl debm10s tener cuidado de no ~Kceder III corriente mltixima que soportefl los contactos del minlRde

[loe de potencia para Motore$ monofaslcos de CA con mlnlrelevador

Para poder Ktivar un motor de CA mono(isico es necesario eneriexclizarto con lnl

tiroea de f~ Y lll oeotro lo cual nos hK~ pensar en por Lo menos 120V de CAbull por lo tanto es de SIC)OOeISe que no podremos UlIUur SI traosistor UN de las fOTTlolS mis simples de llevar a cabo III anKIOn del motor con l 1ft rnonorbla se Ioiflaquo por medto de trI miniRete d~ 111 nusrna fOlTN en la que oooecwas tu e tapa de potenCia efl

(ontrol ~Iecuomaiexcloeacutetlco

1 v

uo 1 le

-----t-Sbullbull dl d m A1RO Cout GI V

lPH MOTOR

1 reg

la link recomendadoacuten_ es que no sobtepases l correote maacutexima de conducdoacuten de 1m tOfltiKta5 (NC f NO de tu mlnlRele ~ieodo de la comente de ampI11If191Je L la cornCfJte de tlllbajo ello tu motar

Por eemplo un motor monofisito de hp trabaja con UN pot~la de 171 I08ltS aprO)( Esto nos indica Que su corriente de trllb1jO comente a plena cariexcllI l ~rll proKima a 207 A Pera recOfdaod0 q~ loacutelsKl1enLde arranQue es cercana al 6001 deJL coi5te de trabajo tenerT105 que al arriexclmear el motor requerir de 6proKimadamente IVl2 A Por lo tanto los cOIltactos del minlRele QUe vayamos a utilizar deben soportar na cOIriente de al menos 13 A plfa a~Uar el correcto funcionamiento de la etapa de potencia

Gfneralmmte estos datoll tos eocuentllllS en las caras rxt~ de los ~aqultados de 1m mlnlRetes mayoria de las YKe5 105 datos ~ presentan de la siguiente 10fTN

_N_

bull

Ibull

10A120 YAC bu drno nas 1 la cotTNnU (fQA) soporTodil KX os conr - 10lIO

10JtlH vtIC ($( dlrro 1t1d1c4 la DflIacutetMIt 1OpCft (1 iexclxx os c racr _ ~ M CltrtiexclI DmIlta

7150 VAC sIr dltuo ltlit la (Qfrllfnr (1AI SOpCIrrGdcl par ras CDrUO(ltn Ut ca blf6sklt

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 3: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

Ya ~ los Ilcruuptou~ mamentdnr9s necesitan ser ilCt]yaOOs pof In fuelLl uterna ramos a cotlSlckrortas entrados porA JO c[CUlto diQoL Para esto IIllmaremos al boto de ARRANQUE como A 1 al botoacuten de PARO como P

Podemos observar q~ la Sabina B es la sallda de nuestro Circuito y que provi~ de la c~xioacuten en serie de A r P El Circulto dIiexclltal ~ r~resenta a una COIlelrioacuten en $erie es la compurrta AfjO por o qu vamos a repr~lllro de la sisulente maneniexcl

p

[)-- B A

Ahora bien el boto de- arranque A ena COfICCtaclo en pa~lelo con el contacto 00 enclave 1 eacuteste contacto de enclave esta gobernado por 6 por ello podemos cOO51008rlo como ~j fuera tambleacuter1 8 El que se encuentren conectados en paralelo nos IndICan que lo wllda puftle Uf octivoda por el botoacuten dtr Arranque Aacute S por ~ camacro de mctaye 8 Inclusa por ambcu al mismo ripa Podemos decir que la ~aUda de A es el rewltado de acttvar A Q de KtivN 8 sustJtuyendo e1lll coneKlOn en palaleto por UII

compuena 1000iCll tenemos

A

DA B

Hasta aqui te podris percatar que tgtntre la Compuertl ANO 1 la (~ (1ft

exbten VUfiClbJes CDfTIIJImi la salkia 6 de la ANO representa una de tn entrada$ de la OR 1 t Sahda A de la OM representa iI una de liS enuadas de 11 ANO Para compteur et circuito de control electroacutenico vamos I unir las YOllabln CDfTIIJIlft de las dos compuertas loacuteikas dando como r~t~o el s~te circuito

F ~ N

f--------qJ1~=1=gt-_B B--shyI A J J

B

Este es el CirCUito de control basteo de arranque y paro de UI1 mo tor

iexclPwro rsprro IIosto ohoro s6l0 hmlOs rrprwJfmtodo lo conr1(ion~J dr los boto_s por mdio dw comptWrt(lS lcSk05 por wpvesto qur NO V(lmos a COfNCtor nlHstros COITlpUW1fO o lo F(I y no V(lmOJ (1 podrr ftnrrgiz(lr lo bobioo d lnO dr los contoctorrs rrctromojlHhicos quP IISGstr M pI loboratorio dff COlltrol rlrctromojnifico con lo corri~lr qur Ir puHitfl stFrlIacuteltistror los circuItos intPfrodos Y tompaco utilizormos al contacto dr SObrKOrto por(l protPJrr (1 circuito RKtJfrdo qur los cIrcuitos digltoln trobojon con S Volts dr CD (nLJ Prro el drcuito complelO lo vPtemtlS milS adelante

Pan la parte de foolZil recornras que hadllS ~iI conexioacuten simililf a la siHuienle en control electromaiexcloeacutetlco patil ~ motor monofasko

N

JF

1 B

Motor 1

Pues bien la forma electroacutenica para trasladar una etapa de fuerza es muy variada podemos usar smplemente un miniRelevador electroacutenico con un transistor o podemos ul~izar un oploacoplador y un TRIAC etc lo que se debe resaltar es que con la etapa de fuerzil que vayas a desarrollar debes satisfacer las necesilUdes de consumo de potencia de Iu carga ya que un pequeo moto( de 5 voIts no utiliza la misma potencia que un motor monofeacuteslco de CA de 104 tIp En la praacutectica veremos vanas formas electr6nlcas de la etapa de Fuerza para actJvar diversas cargas entre eas un pequeno motor de CD y un motor monotaacutesico de CA

iexclxiexclrtir ~ un rarooanento simlor al fJIl(rrlor fU puedn traslodar lo mayorio df tus clrantos ~ control rlrcrromoyrtitlco o draJltlJS ft control rlectroacutenlco SI flerws dlfkulCodes poro rrofzor r uasloda de olgooo de fSlOf clrcullas conwlro con tus proteslaquops de COtIllo( flectromOjrnWco y flPCtroacutenico poro rUminor tus dudas

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTiCO 1 EtKEHDIDO y APAGADO DE UN LEO IHDlCADOR

Para este procedimiento utilizaremos el circuito de control electroacutenico que obtlNlmos antenormente analizando et drcuito de Control Electromagnet1co pero ~o colocaremos XI led indlcdor que lOS permIta saber el comportamIento 16glco de circuito eectrooico

RE-alza la cone~ioacuteo del siguiente diagrama de controlelectr60ico

80roll 01 p ) o I

lOO

bull

EL circuito anler10r debe comporta(Se de la mhma manera QUe el circuito de COfIlrol EllClrolOain~tico de arranque y paro Siendo la salida Mcia la bobina del COItactol reJllaquoSlnladll por el Led Indicador

A partir de su comporta mienta digital detenn1na su tabla de transldOacutell eje

estados

B Paro B Arranque Salida

I0Io pnriexclodo I0Io pNlJOIlfldo O

10 iOllfldo Frni_do 1shyni_do Ioplnionodo ) r-do -do n bull

Realiza tu observaci~ conforme al flJlcionamienlo del cirCJila Tal vez te puedas estar pr~untando iquestPor que se debe utilizar XI botan Normalmente cerrado para el botOacutell de pvo1lntenta determlnar1o

Uso del TRIAC para activar motores monofhlcos

En muchas aplicaciones la corrItnte mancJw provoa que m los pllltlnos de los mtniRt~ edstan ~ arcos eUktricos Que causan una carbont7acloacuten en iexclellos EstDS arcos vln aubando con l vida uacutetil de ~tos ctlsposltlvus 1 e-Atan la COfTKta condutdoacuten de 111 oorrien~ hlda las ufJu

Por kta rnOn Vimos 11 conocer la forma de activar una (fla eleacuteoctrica a poJIrtlr de un dI$pOSlttvo tl)Uiexcllmente elelttroacutenko que ademas de no presentar arcos elect r1cos su veloc(liexcl(l de res~ es ~yOf necesita mmor mantenimIento et espado tJt1l1uc1o par~ su montaje es mlIacutes reducido 1 Sil vida utlt es mucho mayor a la de los mlniRellS

Anilopmente con la f~ de arrllllCll el motor con lJl trmls~ en CD necesn- 1111 dispositivo que permita el flujo de corriente cuando recibJ una serial en una Terminal de control Existe un dispositivo que podrWrmos considerar -un transistor de C Amiddot es un Triodo de CA 1 comCnnente M le llama mAC el lUal es un disposItivo que perltneCe I la filfTlllla de los TIrlstonls 101 cuales 5011 dispasltl~ de etectr6nlcl de Potencia o sea etK ltoolca orientada 1 manejo de medianas y iexcliexclrancies potenc1iU electricIlS La fOlml de conexiiln baacuteslc piexcllril un TRIA( es La slultIlte r

~ ~JL f ODgt

I~iacute - 1 ~ IPI1 M010ft

amp1gt1))1-j)1~ ~

H

un tr_iuor puede fluIr o ComputftA (Gate)

trwjo es de CA

Un Triac esta compuesto por trlMo termlniles tiene dos terTTrinales principales (Maln Termlnallllil~iexclu MT1 1 wTl las cuales IOn semejantes al colector 1 Mrisor de

sin embargo estas llO tienm polaridad a t(IV de Un no fluir una tordrnte es to depende de la tefCffiI Tennln1 llamaltk

repr~tilda como G La Terminal de com~ G) t i_ un compolllUmiento similar al de la base en un traMluOl ~ ku vez ti corrifnte de

--

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO )

MAARANQUE y PARO DE UN MOTOR lil1 CON UN MlN1RElEVAOOR

Modifica et circuito anterior de la siguiente forma

WCI

o~ l bullbullbull

I 0

o ~ AUOWlll~

Aqui la etapa de potencia se forma por un miniRelevadOf electroacutenico

Seguramente la conrtguracioacuten del circuito te sera muy familiar y por ello no deberaacutes tener ninguacuten problema al efectuarla

Ahora el circuito te sirve para arrancar y parar un motor monofaacutesico de CA similar al que has construido en el laboratorio de cootrol electromagneacutetico

Debe5 tener mucho cuidado de no exceder la coniente maacutexima que pueden soportar los contactos de tu minlRelevador eacuteste paraacutemetro depende de la Potencia de trabajo de N Motor Monofaacutesico

Define las aplicaciones que puedes obtener con el circuito de control anterior en un proceso Industrial

PROCEIDMlEKTO PRAacutecnco 4

~ARJUHQlIE y PARO DE UN MOTOR COH UHA ETAPA DE POlDICIA TOTAlMEHTE ELEC1ltOacuteHIO~

ModifICa el circuito antenoc de lI siguiente torma

bull

- Ahora e l drcuito te sirve para Ilfrancar y parar 111 motOf monofbko de LA Sin

embargo la diferencia con el circuito del proceltllmtfflto anterb es que nuesua etapa de potencia esta formada por lJIl drculto Intearado que es nuevo iexclnora ti $e trata dI III OptoacopLadof (MOC 3010) en conjunto con un TRIAlt (Q4006) que tamblen ~ nuevo para ti (poro moacutes Informacioacuten ctlfsa Lal NOTAS RELEVNTES DE (STA PRAacuteCTICA)

De la rntsma rTllInera que en los drcultos antenores recuerda no exceder la cornente maxlma de conducdOn entre las tennlnales MTI y Mn de tu TIUAC la recomendacioacuten primocdhll es no tratar de enctodef lIt motoc de mb de ~ de HP a flIeIIIraquo que cuentes con lJIl TRlAC que soporte una COIlieflte mil-yor que el Q4OOII

OeHne las ~tajas de utiliur UI etapa de pot~ totalmrnte elKlreacuteolca iquestCrees que sea nK6lrio el U50 de mlnlReleYadcwes o de EquIpos Electromajnokkos en todos los plDCe50S de control IndUW1at

I bull

I-n r rbull

-1 I f

2 Baja potencia en la entrada (CD - Mediana potencia en la salida (CA)

Como pued~ observar en el sliexcliexclUente circuitO erlsten dos fuente de tensloo de diferente naltnleza la pri~ alIada lzquienlo del diaiexclrama (Circuito de entradlil es una fuente de CD de 5 Vola y la setlllda iexclCircuito de siexcltlda) es lrIII trnea monothka

tz1VU El foodonamiento de( cir(ulto es el sleulente

Al Inicio el botoo 81 se encuentra sin presionar por lo qlR el Led 1nterno del MOC no redile la comente necesarl para encender esto pIOYIXa que el FOTOTRIAC de salida del MOC presente lXIiI resistencia extr~te Vande comportildR corno un IntenuptOl ableno por ello l lampara trocandtoscente a l slida de( circuito se enconlilri apagda

CUllndo presionamos 81 el circuito de entrada la completa y el lftI Interno del MOC enciende la ha que MIIle sobre la ~e fotosensible del FotoTrlat Interno ovil que entre Is terminales -Milln Tennillill- mla lIIIa resistencia tan pequentildea que puede constdefilfSe un circuito (erfilda y lil laacutempiexcliexclra enciende hasta que dejemos de prtStonar B

Uniexcliexcl observacioacuten Importante es que la unza de HUda len kte calO la tampar ncandesc~e) no debe ekC~ la corr1ent Qut pueda soportar el fotoTriat eacutesto ~ puede d~ermnar bull partir de la potencia de consumo de la CArp de salidiexcl En este caso la IaacuterTlpilril no debf ~epaw los 20Wata De lo contrario lo maacutes probable es que se dantildee el FotoTr1iJC elt1w1do a perdef al optoacophlllor bull

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

nulco 51_ d 2006 shy ) - gt1101 vcoo ~sect reg

Notas Relevantes No 1

11 Arranque y Paro de un motor (de C A y CO)

Introduccioacuten Motores

El motor eleacutectrico es algo esencial en la vida moderna En e ioOiar hay asplrador~ ventiladores lavadoras reproduct)lcs (Ie CD secadoras y refriitadores todos son accionados por motores eleacutectricos En las calles y comercios se ven llamativos letreros luminosos que ejecutan toda dase de arliricias con la ayuda de motores electricos airatOlios Las escaleras mecimici5 y lO elevlldores las gfWS y los rTlOIltacariexclils las pren5lls y tinotipos los esmenles y pulidoras tQITIDS y taladros las bambas para mbir IIiUII y lrI sin fin de maacuteQUinas miacute~ dependen de un motor eectrlco para obtener la fuerza motriz neltesaria Los motores eleacutectricos o electromotores son el corazoacuten del desarrollo Industrial

Los motores SOOlinlsttan energla mecanica para IlTIpJlsar maquimls IICoptand~ a estas ya sea por medio de eniexclranes bandas polellS o gtimplemente por un acoplamiento directo

Su uttllndOacutefl se ha etendldo mocho por la~ Illdudables e-ntajasqUl presentan son ideales para VabeacutelJiIf a yeloclditd cOflStante facilidad de InsUlaciOacutell amplia iexclama de potencias son de pequentildeo yollJlT1ell y silenciOlOl accionamiento riexcliexclpido Yeulltilidad en los ilCoptamientOl etc

Los electfCMTlOtOfes iexcle clasifican de diferentes ITiIIlltra~ tornando en comicerllClOn YllriOl fllctores una de las clasificaciooes mM usuales se hace en base al tipo de corriente lt011 que tnbaJan tomando en cuenta lo anterior 105~emlOlTlOtCfe5 se cla~lfkan en MotOfes d~~ (Comente DI recta) 1 MotOfes de C~JCorr1ente Alterna)

A la llora de ~lL 11 motO( para apUcK10nts de COfI t rol EleovOacuteIIko y mlnlRobOt ica debemos te~en wellta que e~isttfl yar1Ol factores como son la velocidad el par el frenado la i~da y el modo de control

MoCor~s de CD Si o que quetemos es utilizar Ul motor de corriente continua exls~ var1n posibilidades en ellTlCfcado

Exl~len los Motor~ de corr1ente continua de la Iran variedad de tipos existentes en el me-rado lO5 se dlizan en

es muy elevampdo i no tos muyalurIOS juiexcluetClS d ~~~D~~~~i~=~~~~m~~construcdoacuten de Ul t reductoraS o un relLtladOacutefJ electrOacutetC9

~ reductoras o la posibilidad de rcduclllrcs que

adefMs d~ dt$mlnulr tn1 Ur8 fiacutesica~~T~~b~ien~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~j~~iDll reduCloras En los JuiexcliexclIJCCS

de- mayar peso ton un control mis

A40torH d CA DebIdo a la importarool qUl tiene la leoeradoacuten Ot la corriente elkuica y sobre todo porqUl la mayor parte ele la enertia aeo~~da es alternoacute Las motores oacutee C se lablican para satisfacer casi todas las necesidades I malliNbI~ pwa lmpul~r rTWlQUlnar1a y aparatos de todo tipos tstos motores se lallrian en Ulmllro$ que varian desde 11000 HP kMa varlO$ mUes de tiP

Los eleclfomotOltS de CA liel1~ Vfnlaj~ de cantaL tOO una velocidad ~ictlcilfTlCnto constante por OUl en tilos la VflocIdad es tl drterminada por la fr~ de la con1~t~ apliclqu 5jI5 boroes d~

ETAPS ELECTROacuteNICAS O( POITNCtA PARA EL ARRANQUE Y PARO DE MOTORES shy

Etapa de Poteoda con un translstor

En iCllefAl no podemos arrancar un motor de CD con un nivet lOacuteiico de tens~ y corneote (Cfl m 5V alOmA aprox) y por ello debemos tw~ uso de una etaiexclgta de potencia la maacutes slmple de tilas es el lISO de un trarrunOUll-SU fegiOru1e-Saturacuny ~J1n embariexclo se debeJe~ YY culdad9s0 al momento de elegir que tipo de trMlSistOf se debe _emplear ya queJUlebeconskler tl ~ de potend1 de ~II -~

bull

-

- -

El circuito mis simple para estr tipo de I ~ de potend es el ~iJiente

~ p

bull

- _ o ~c-

--

Como puedes obseno l cornentl de ~or e1 1 comente de anru-no de w motO Y esta depende de la tenP6n nomkla del motor y el tabajo mecaflko que dft)a

sopoitllr

Etapa de Potenda con un mlnRhtvador Electroacutenlco -shy

ExIn otra1 mallefM de conf1llurar la etapa de potencIa par el arranque ~ paro de 61

mullir de CD Dentro ck As mis IAlltudas H encuentra el empleo de 61 mlntRel~dof elKwinico ~I6ameIlU ~aacutes t-s t tIpo de ConlitrampCloacuten de tu CUIlO de SfI$Ofes La con-PacIoacuten de este tipo de etapa de poterICia par ~ tr~ BIT de tipo NPN es la~ente

~~fl

bull L -_~i ~ v

_( )(ltt ~

shy-

bull

Como puedes omefVar extsten tres fuentes de tenSIOacuten difer~mes ta primera de Izquiexcl~rda a derecha ~s t~ fuente de alimentacim1 del dlCuiacuteto de laquolitro electtOacuteflico l ~I depende del t~ de sWol y de La tccnoovia qur utllk~s para este por ~jtplo la ten~ioacuten necesaria en TTl es S lIOIu a dif~r~oda de la tecnologia CMOS que trabljl en un r~ de J a 12 Volts aprox o lll 5S5 que puede trabajat Mtre 5 y 15 YOtu

5V tV 12V HV etc Y las ejemplo pre5entado aqui la fumte de tensioacuten es de 6V al ilJa1 que el

POI uacuteltimo ~ujPrf IMrULfuentc de allmentac100 odfpmcenle para tu motor de CD e5ta fuente debe ser cohefente coo la tensioacuten de tu motor y COOUacute1mMt~ esiexcl~e IR iexcl-flCfltc tk( drculto de coouol y de aUmentKfoacuten dd mtntRettY~ ya qur en ocoukloes os motOle5 suelen introducir armoacutemcas y pertUlbadones ~lectrkM al estar fllnCtOllilndo por causa ele na Hhtcrem EleacutectOca que Impiden un correcto lundOllilmlentO del circuito de control

Sin embariexclo en oasIones la fuente del drcuito de control y la de alimentadOO del miacuteniacuteRelevador wn del mfsmo valm y puede ocuparse una sola rumte pilra ambos eacutesto ocUlTe por ejerT1fllo CU1lndo trabaJiexcliexclmos un drculto de cootrol TIL y el rntntRele trabaja con 5 Volts

Con eacuteste tipo de ~tapa ~ ell mlna La necesid~ de coo~r t ramlstores de IIriln disipaCioacuten de polencia Yil qur Ln1Qlllenl~insopottar la corriente qur el rrriniRele consuma por OJ ~ Pilrte alwl debm10s tener cuidado de no ~Kceder III corriente mltixima que soportefl los contactos del minlRde

[loe de potencia para Motore$ monofaslcos de CA con mlnlrelevador

Para poder Ktivar un motor de CA mono(isico es necesario eneriexclizarto con lnl

tiroea de f~ Y lll oeotro lo cual nos hK~ pensar en por Lo menos 120V de CAbull por lo tanto es de SIC)OOeISe que no podremos UlIUur SI traosistor UN de las fOTTlolS mis simples de llevar a cabo III anKIOn del motor con l 1ft rnonorbla se Ioiflaquo por medto de trI miniRete d~ 111 nusrna fOlTN en la que oooecwas tu e tapa de potenCia efl

(ontrol ~Iecuomaiexcloeacutetlco

1 v

uo 1 le

-----t-Sbullbull dl d m A1RO Cout GI V

lPH MOTOR

1 reg

la link recomendadoacuten_ es que no sobtepases l correote maacutexima de conducdoacuten de 1m tOfltiKta5 (NC f NO de tu mlnlRele ~ieodo de la comente de ampI11If191Je L la cornCfJte de tlllbajo ello tu motar

Por eemplo un motor monofisito de hp trabaja con UN pot~la de 171 I08ltS aprO)( Esto nos indica Que su corriente de trllb1jO comente a plena cariexcllI l ~rll proKima a 207 A Pera recOfdaod0 q~ loacutelsKl1enLde arranQue es cercana al 6001 deJL coi5te de trabajo tenerT105 que al arriexclmear el motor requerir de 6proKimadamente IVl2 A Por lo tanto los cOIltactos del minlRele QUe vayamos a utilizar deben soportar na cOIriente de al menos 13 A plfa a~Uar el correcto funcionamiento de la etapa de potencia

Gfneralmmte estos datoll tos eocuentllllS en las caras rxt~ de los ~aqultados de 1m mlnlRetes mayoria de las YKe5 105 datos ~ presentan de la siguiente 10fTN

_N_

bull

Ibull

10A120 YAC bu drno nas 1 la cotTNnU (fQA) soporTodil KX os conr - 10lIO

10JtlH vtIC ($( dlrro 1t1d1c4 la DflIacutetMIt 1OpCft (1 iexclxx os c racr _ ~ M CltrtiexclI DmIlta

7150 VAC sIr dltuo ltlit la (Qfrllfnr (1AI SOpCIrrGdcl par ras CDrUO(ltn Ut ca blf6sklt

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

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bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

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SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 4: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

iexclPwro rsprro IIosto ohoro s6l0 hmlOs rrprwJfmtodo lo conr1(ion~J dr los boto_s por mdio dw comptWrt(lS lcSk05 por wpvesto qur NO V(lmos a COfNCtor nlHstros COITlpUW1fO o lo F(I y no V(lmOJ (1 podrr ftnrrgiz(lr lo bobioo d lnO dr los contoctorrs rrctromojlHhicos quP IISGstr M pI loboratorio dff COlltrol rlrctromojnifico con lo corri~lr qur Ir puHitfl stFrlIacuteltistror los circuItos intPfrodos Y tompaco utilizormos al contacto dr SObrKOrto por(l protPJrr (1 circuito RKtJfrdo qur los cIrcuitos digltoln trobojon con S Volts dr CD (nLJ Prro el drcuito complelO lo vPtemtlS milS adelante

Pan la parte de foolZil recornras que hadllS ~iI conexioacuten simililf a la siHuienle en control electromaiexcloeacutetlco patil ~ motor monofasko

N

JF

1 B

Motor 1

Pues bien la forma electroacutenica para trasladar una etapa de fuerza es muy variada podemos usar smplemente un miniRelevador electroacutenico con un transistor o podemos ul~izar un oploacoplador y un TRIAC etc lo que se debe resaltar es que con la etapa de fuerzil que vayas a desarrollar debes satisfacer las necesilUdes de consumo de potencia de Iu carga ya que un pequeo moto( de 5 voIts no utiliza la misma potencia que un motor monofeacuteslco de CA de 104 tIp En la praacutectica veremos vanas formas electr6nlcas de la etapa de Fuerza para actJvar diversas cargas entre eas un pequeno motor de CD y un motor monotaacutesico de CA

iexclxiexclrtir ~ un rarooanento simlor al fJIl(rrlor fU puedn traslodar lo mayorio df tus clrantos ~ control rlrcrromoyrtitlco o draJltlJS ft control rlectroacutenlco SI flerws dlfkulCodes poro rrofzor r uasloda de olgooo de fSlOf clrcullas conwlro con tus proteslaquops de COtIllo( flectromOjrnWco y flPCtroacutenico poro rUminor tus dudas

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTiCO 1 EtKEHDIDO y APAGADO DE UN LEO IHDlCADOR

Para este procedimiento utilizaremos el circuito de control electroacutenico que obtlNlmos antenormente analizando et drcuito de Control Electromagnet1co pero ~o colocaremos XI led indlcdor que lOS permIta saber el comportamIento 16glco de circuito eectrooico

RE-alza la cone~ioacuteo del siguiente diagrama de controlelectr60ico

80roll 01 p ) o I

lOO

bull

EL circuito anler10r debe comporta(Se de la mhma manera QUe el circuito de COfIlrol EllClrolOain~tico de arranque y paro Siendo la salida Mcia la bobina del COItactol reJllaquoSlnladll por el Led Indicador

A partir de su comporta mienta digital detenn1na su tabla de transldOacutell eje

estados

B Paro B Arranque Salida

I0Io pnriexclodo I0Io pNlJOIlfldo O

10 iOllfldo Frni_do 1shyni_do Ioplnionodo ) r-do -do n bull

Realiza tu observaci~ conforme al flJlcionamienlo del cirCJila Tal vez te puedas estar pr~untando iquestPor que se debe utilizar XI botan Normalmente cerrado para el botOacutell de pvo1lntenta determlnar1o

Uso del TRIAC para activar motores monofhlcos

En muchas aplicaciones la corrItnte mancJw provoa que m los pllltlnos de los mtniRt~ edstan ~ arcos eUktricos Que causan una carbont7acloacuten en iexclellos EstDS arcos vln aubando con l vida uacutetil de ~tos ctlsposltlvus 1 e-Atan la COfTKta condutdoacuten de 111 oorrien~ hlda las ufJu

Por kta rnOn Vimos 11 conocer la forma de activar una (fla eleacuteoctrica a poJIrtlr de un dI$pOSlttvo tl)Uiexcllmente elelttroacutenko que ademas de no presentar arcos elect r1cos su veloc(liexcl(l de res~ es ~yOf necesita mmor mantenimIento et espado tJt1l1uc1o par~ su montaje es mlIacutes reducido 1 Sil vida utlt es mucho mayor a la de los mlniRellS

Anilopmente con la f~ de arrllllCll el motor con lJl trmls~ en CD necesn- 1111 dispositivo que permita el flujo de corriente cuando recibJ una serial en una Terminal de control Existe un dispositivo que podrWrmos considerar -un transistor de C Amiddot es un Triodo de CA 1 comCnnente M le llama mAC el lUal es un disposItivo que perltneCe I la filfTlllla de los TIrlstonls 101 cuales 5011 dispasltl~ de etectr6nlcl de Potencia o sea etK ltoolca orientada 1 manejo de medianas y iexcliexclrancies potenc1iU electricIlS La fOlml de conexiiln baacuteslc piexcllril un TRIA( es La slultIlte r

~ ~JL f ODgt

I~iacute - 1 ~ IPI1 M010ft

amp1gt1))1-j)1~ ~

H

un tr_iuor puede fluIr o ComputftA (Gate)

trwjo es de CA

Un Triac esta compuesto por trlMo termlniles tiene dos terTTrinales principales (Maln Termlnallllil~iexclu MT1 1 wTl las cuales IOn semejantes al colector 1 Mrisor de

sin embargo estas llO tienm polaridad a t(IV de Un no fluir una tordrnte es to depende de la tefCffiI Tennln1 llamaltk

repr~tilda como G La Terminal de com~ G) t i_ un compolllUmiento similar al de la base en un traMluOl ~ ku vez ti corrifnte de

--

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO )

MAARANQUE y PARO DE UN MOTOR lil1 CON UN MlN1RElEVAOOR

Modifica et circuito anterior de la siguiente forma

WCI

o~ l bullbullbull

I 0

o ~ AUOWlll~

Aqui la etapa de potencia se forma por un miniRelevadOf electroacutenico

Seguramente la conrtguracioacuten del circuito te sera muy familiar y por ello no deberaacutes tener ninguacuten problema al efectuarla

Ahora el circuito te sirve para arrancar y parar un motor monofaacutesico de CA similar al que has construido en el laboratorio de cootrol electromagneacutetico

Debe5 tener mucho cuidado de no exceder la coniente maacutexima que pueden soportar los contactos de tu minlRelevador eacuteste paraacutemetro depende de la Potencia de trabajo de N Motor Monofaacutesico

Define las aplicaciones que puedes obtener con el circuito de control anterior en un proceso Industrial

PROCEIDMlEKTO PRAacutecnco 4

~ARJUHQlIE y PARO DE UN MOTOR COH UHA ETAPA DE POlDICIA TOTAlMEHTE ELEC1ltOacuteHIO~

ModifICa el circuito antenoc de lI siguiente torma

bull

- Ahora e l drcuito te sirve para Ilfrancar y parar 111 motOf monofbko de LA Sin

embargo la diferencia con el circuito del proceltllmtfflto anterb es que nuesua etapa de potencia esta formada por lJIl drculto Intearado que es nuevo iexclnora ti $e trata dI III OptoacopLadof (MOC 3010) en conjunto con un TRIAlt (Q4006) que tamblen ~ nuevo para ti (poro moacutes Informacioacuten ctlfsa Lal NOTAS RELEVNTES DE (STA PRAacuteCTICA)

De la rntsma rTllInera que en los drcultos antenores recuerda no exceder la cornente maxlma de conducdOn entre las tennlnales MTI y Mn de tu TIUAC la recomendacioacuten primocdhll es no tratar de enctodef lIt motoc de mb de ~ de HP a flIeIIIraquo que cuentes con lJIl TRlAC que soporte una COIlieflte mil-yor que el Q4OOII

OeHne las ~tajas de utiliur UI etapa de pot~ totalmrnte elKlreacuteolca iquestCrees que sea nK6lrio el U50 de mlnlReleYadcwes o de EquIpos Electromajnokkos en todos los plDCe50S de control IndUW1at

I bull

I-n r rbull

-1 I f

2 Baja potencia en la entrada (CD - Mediana potencia en la salida (CA)

Como pued~ observar en el sliexcliexclUente circuitO erlsten dos fuente de tensloo de diferente naltnleza la pri~ alIada lzquienlo del diaiexclrama (Circuito de entradlil es una fuente de CD de 5 Vola y la setlllda iexclCircuito de siexcltlda) es lrIII trnea monothka

tz1VU El foodonamiento de( cir(ulto es el sleulente

Al Inicio el botoo 81 se encuentra sin presionar por lo qlR el Led 1nterno del MOC no redile la comente necesarl para encender esto pIOYIXa que el FOTOTRIAC de salida del MOC presente lXIiI resistencia extr~te Vande comportildR corno un IntenuptOl ableno por ello l lampara trocandtoscente a l slida de( circuito se enconlilri apagda

CUllndo presionamos 81 el circuito de entrada la completa y el lftI Interno del MOC enciende la ha que MIIle sobre la ~e fotosensible del FotoTrlat Interno ovil que entre Is terminales -Milln Tennillill- mla lIIIa resistencia tan pequentildea que puede constdefilfSe un circuito (erfilda y lil laacutempiexcliexclra enciende hasta que dejemos de prtStonar B

Uniexcliexcl observacioacuten Importante es que la unza de HUda len kte calO la tampar ncandesc~e) no debe ekC~ la corr1ent Qut pueda soportar el fotoTriat eacutesto ~ puede d~ermnar bull partir de la potencia de consumo de la CArp de salidiexcl En este caso la IaacuterTlpilril no debf ~epaw los 20Wata De lo contrario lo maacutes probable es que se dantildee el FotoTr1iJC elt1w1do a perdef al optoacophlllor bull

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

nulco 51_ d 2006 shy ) - gt1101 vcoo ~sect reg

Notas Relevantes No 1

11 Arranque y Paro de un motor (de C A y CO)

Introduccioacuten Motores

El motor eleacutectrico es algo esencial en la vida moderna En e ioOiar hay asplrador~ ventiladores lavadoras reproduct)lcs (Ie CD secadoras y refriitadores todos son accionados por motores eleacutectricos En las calles y comercios se ven llamativos letreros luminosos que ejecutan toda dase de arliricias con la ayuda de motores electricos airatOlios Las escaleras mecimici5 y lO elevlldores las gfWS y los rTlOIltacariexclils las pren5lls y tinotipos los esmenles y pulidoras tQITIDS y taladros las bambas para mbir IIiUII y lrI sin fin de maacuteQUinas miacute~ dependen de un motor eectrlco para obtener la fuerza motriz neltesaria Los motores eleacutectricos o electromotores son el corazoacuten del desarrollo Industrial

Los motores SOOlinlsttan energla mecanica para IlTIpJlsar maquimls IICoptand~ a estas ya sea por medio de eniexclranes bandas polellS o gtimplemente por un acoplamiento directo

Su uttllndOacutefl se ha etendldo mocho por la~ Illdudables e-ntajasqUl presentan son ideales para VabeacutelJiIf a yeloclditd cOflStante facilidad de InsUlaciOacutell amplia iexclama de potencias son de pequentildeo yollJlT1ell y silenciOlOl accionamiento riexcliexclpido Yeulltilidad en los ilCoptamientOl etc

Los electfCMTlOtOfes iexcle clasifican de diferentes ITiIIlltra~ tornando en comicerllClOn YllriOl fllctores una de las clasificaciooes mM usuales se hace en base al tipo de corriente lt011 que tnbaJan tomando en cuenta lo anterior 105~emlOlTlOtCfe5 se cla~lfkan en MotOfes d~~ (Comente DI recta) 1 MotOfes de C~JCorr1ente Alterna)

A la llora de ~lL 11 motO( para apUcK10nts de COfI t rol EleovOacuteIIko y mlnlRobOt ica debemos te~en wellta que e~isttfl yar1Ol factores como son la velocidad el par el frenado la i~da y el modo de control

MoCor~s de CD Si o que quetemos es utilizar Ul motor de corriente continua exls~ var1n posibilidades en ellTlCfcado

Exl~len los Motor~ de corr1ente continua de la Iran variedad de tipos existentes en el me-rado lO5 se dlizan en

es muy elevampdo i no tos muyalurIOS juiexcluetClS d ~~~D~~~~i~=~~~~m~~construcdoacuten de Ul t reductoraS o un relLtladOacutefJ electrOacutetC9

~ reductoras o la posibilidad de rcduclllrcs que

adefMs d~ dt$mlnulr tn1 Ur8 fiacutesica~~T~~b~ien~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~j~~iDll reduCloras En los JuiexcliexclIJCCS

de- mayar peso ton un control mis

A40torH d CA DebIdo a la importarool qUl tiene la leoeradoacuten Ot la corriente elkuica y sobre todo porqUl la mayor parte ele la enertia aeo~~da es alternoacute Las motores oacutee C se lablican para satisfacer casi todas las necesidades I malliNbI~ pwa lmpul~r rTWlQUlnar1a y aparatos de todo tipos tstos motores se lallrian en Ulmllro$ que varian desde 11000 HP kMa varlO$ mUes de tiP

Los eleclfomotOltS de CA liel1~ Vfnlaj~ de cantaL tOO una velocidad ~ictlcilfTlCnto constante por OUl en tilos la VflocIdad es tl drterminada por la fr~ de la con1~t~ apliclqu 5jI5 boroes d~

ETAPS ELECTROacuteNICAS O( POITNCtA PARA EL ARRANQUE Y PARO DE MOTORES shy

Etapa de Poteoda con un translstor

En iCllefAl no podemos arrancar un motor de CD con un nivet lOacuteiico de tens~ y corneote (Cfl m 5V alOmA aprox) y por ello debemos tw~ uso de una etaiexclgta de potencia la maacutes slmple de tilas es el lISO de un trarrunOUll-SU fegiOru1e-Saturacuny ~J1n embariexclo se debeJe~ YY culdad9s0 al momento de elegir que tipo de trMlSistOf se debe _emplear ya queJUlebeconskler tl ~ de potend1 de ~II -~

bull

-

- -

El circuito mis simple para estr tipo de I ~ de potend es el ~iJiente

~ p

bull

- _ o ~c-

--

Como puedes obseno l cornentl de ~or e1 1 comente de anru-no de w motO Y esta depende de la tenP6n nomkla del motor y el tabajo mecaflko que dft)a

sopoitllr

Etapa de Potenda con un mlnRhtvador Electroacutenlco -shy

ExIn otra1 mallefM de conf1llurar la etapa de potencIa par el arranque ~ paro de 61

mullir de CD Dentro ck As mis IAlltudas H encuentra el empleo de 61 mlntRel~dof elKwinico ~I6ameIlU ~aacutes t-s t tIpo de ConlitrampCloacuten de tu CUIlO de SfI$Ofes La con-PacIoacuten de este tipo de etapa de poterICia par ~ tr~ BIT de tipo NPN es la~ente

~~fl

bull L -_~i ~ v

_( )(ltt ~

shy-

bull

Como puedes omefVar extsten tres fuentes de tenSIOacuten difer~mes ta primera de Izquiexcl~rda a derecha ~s t~ fuente de alimentacim1 del dlCuiacuteto de laquolitro electtOacuteflico l ~I depende del t~ de sWol y de La tccnoovia qur utllk~s para este por ~jtplo la ten~ioacuten necesaria en TTl es S lIOIu a dif~r~oda de la tecnologia CMOS que trabljl en un r~ de J a 12 Volts aprox o lll 5S5 que puede trabajat Mtre 5 y 15 YOtu

5V tV 12V HV etc Y las ejemplo pre5entado aqui la fumte de tensioacuten es de 6V al ilJa1 que el

POI uacuteltimo ~ujPrf IMrULfuentc de allmentac100 odfpmcenle para tu motor de CD e5ta fuente debe ser cohefente coo la tensioacuten de tu motor y COOUacute1mMt~ esiexcl~e IR iexcl-flCfltc tk( drculto de coouol y de aUmentKfoacuten dd mtntRettY~ ya qur en ocoukloes os motOle5 suelen introducir armoacutemcas y pertUlbadones ~lectrkM al estar fllnCtOllilndo por causa ele na Hhtcrem EleacutectOca que Impiden un correcto lundOllilmlentO del circuito de control

Sin embariexclo en oasIones la fuente del drcuito de control y la de alimentadOO del miacuteniacuteRelevador wn del mfsmo valm y puede ocuparse una sola rumte pilra ambos eacutesto ocUlTe por ejerT1fllo CU1lndo trabaJiexcliexclmos un drculto de cootrol TIL y el rntntRele trabaja con 5 Volts

Con eacuteste tipo de ~tapa ~ ell mlna La necesid~ de coo~r t ramlstores de IIriln disipaCioacuten de polencia Yil qur Ln1Qlllenl~insopottar la corriente qur el rrriniRele consuma por OJ ~ Pilrte alwl debm10s tener cuidado de no ~Kceder III corriente mltixima que soportefl los contactos del minlRde

[loe de potencia para Motore$ monofaslcos de CA con mlnlrelevador

Para poder Ktivar un motor de CA mono(isico es necesario eneriexclizarto con lnl

tiroea de f~ Y lll oeotro lo cual nos hK~ pensar en por Lo menos 120V de CAbull por lo tanto es de SIC)OOeISe que no podremos UlIUur SI traosistor UN de las fOTTlolS mis simples de llevar a cabo III anKIOn del motor con l 1ft rnonorbla se Ioiflaquo por medto de trI miniRete d~ 111 nusrna fOlTN en la que oooecwas tu e tapa de potenCia efl

(ontrol ~Iecuomaiexcloeacutetlco

1 v

uo 1 le

-----t-Sbullbull dl d m A1RO Cout GI V

lPH MOTOR

1 reg

la link recomendadoacuten_ es que no sobtepases l correote maacutexima de conducdoacuten de 1m tOfltiKta5 (NC f NO de tu mlnlRele ~ieodo de la comente de ampI11If191Je L la cornCfJte de tlllbajo ello tu motar

Por eemplo un motor monofisito de hp trabaja con UN pot~la de 171 I08ltS aprO)( Esto nos indica Que su corriente de trllb1jO comente a plena cariexcllI l ~rll proKima a 207 A Pera recOfdaod0 q~ loacutelsKl1enLde arranQue es cercana al 6001 deJL coi5te de trabajo tenerT105 que al arriexclmear el motor requerir de 6proKimadamente IVl2 A Por lo tanto los cOIltactos del minlRele QUe vayamos a utilizar deben soportar na cOIriente de al menos 13 A plfa a~Uar el correcto funcionamiento de la etapa de potencia

Gfneralmmte estos datoll tos eocuentllllS en las caras rxt~ de los ~aqultados de 1m mlnlRetes mayoria de las YKe5 105 datos ~ presentan de la siguiente 10fTN

_N_

bull

Ibull

10A120 YAC bu drno nas 1 la cotTNnU (fQA) soporTodil KX os conr - 10lIO

10JtlH vtIC ($( dlrro 1t1d1c4 la DflIacutetMIt 1OpCft (1 iexclxx os c racr _ ~ M CltrtiexclI DmIlta

7150 VAC sIr dltuo ltlit la (Qfrllfnr (1AI SOpCIrrGdcl par ras CDrUO(ltn Ut ca blf6sklt

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 5: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTiCO 1 EtKEHDIDO y APAGADO DE UN LEO IHDlCADOR

Para este procedimiento utilizaremos el circuito de control electroacutenico que obtlNlmos antenormente analizando et drcuito de Control Electromagnet1co pero ~o colocaremos XI led indlcdor que lOS permIta saber el comportamIento 16glco de circuito eectrooico

RE-alza la cone~ioacuteo del siguiente diagrama de controlelectr60ico

80roll 01 p ) o I

lOO

bull

EL circuito anler10r debe comporta(Se de la mhma manera QUe el circuito de COfIlrol EllClrolOain~tico de arranque y paro Siendo la salida Mcia la bobina del COItactol reJllaquoSlnladll por el Led Indicador

A partir de su comporta mienta digital detenn1na su tabla de transldOacutell eje

estados

B Paro B Arranque Salida

I0Io pnriexclodo I0Io pNlJOIlfldo O

10 iOllfldo Frni_do 1shyni_do Ioplnionodo ) r-do -do n bull

Realiza tu observaci~ conforme al flJlcionamienlo del cirCJila Tal vez te puedas estar pr~untando iquestPor que se debe utilizar XI botan Normalmente cerrado para el botOacutell de pvo1lntenta determlnar1o

Uso del TRIAC para activar motores monofhlcos

En muchas aplicaciones la corrItnte mancJw provoa que m los pllltlnos de los mtniRt~ edstan ~ arcos eUktricos Que causan una carbont7acloacuten en iexclellos EstDS arcos vln aubando con l vida uacutetil de ~tos ctlsposltlvus 1 e-Atan la COfTKta condutdoacuten de 111 oorrien~ hlda las ufJu

Por kta rnOn Vimos 11 conocer la forma de activar una (fla eleacuteoctrica a poJIrtlr de un dI$pOSlttvo tl)Uiexcllmente elelttroacutenko que ademas de no presentar arcos elect r1cos su veloc(liexcl(l de res~ es ~yOf necesita mmor mantenimIento et espado tJt1l1uc1o par~ su montaje es mlIacutes reducido 1 Sil vida utlt es mucho mayor a la de los mlniRellS

Anilopmente con la f~ de arrllllCll el motor con lJl trmls~ en CD necesn- 1111 dispositivo que permita el flujo de corriente cuando recibJ una serial en una Terminal de control Existe un dispositivo que podrWrmos considerar -un transistor de C Amiddot es un Triodo de CA 1 comCnnente M le llama mAC el lUal es un disposItivo que perltneCe I la filfTlllla de los TIrlstonls 101 cuales 5011 dispasltl~ de etectr6nlcl de Potencia o sea etK ltoolca orientada 1 manejo de medianas y iexcliexclrancies potenc1iU electricIlS La fOlml de conexiiln baacuteslc piexcllril un TRIA( es La slultIlte r

~ ~JL f ODgt

I~iacute - 1 ~ IPI1 M010ft

amp1gt1))1-j)1~ ~

H

un tr_iuor puede fluIr o ComputftA (Gate)

trwjo es de CA

Un Triac esta compuesto por trlMo termlniles tiene dos terTTrinales principales (Maln Termlnallllil~iexclu MT1 1 wTl las cuales IOn semejantes al colector 1 Mrisor de

sin embargo estas llO tienm polaridad a t(IV de Un no fluir una tordrnte es to depende de la tefCffiI Tennln1 llamaltk

repr~tilda como G La Terminal de com~ G) t i_ un compolllUmiento similar al de la base en un traMluOl ~ ku vez ti corrifnte de

--

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO )

MAARANQUE y PARO DE UN MOTOR lil1 CON UN MlN1RElEVAOOR

Modifica et circuito anterior de la siguiente forma

WCI

o~ l bullbullbull

I 0

o ~ AUOWlll~

Aqui la etapa de potencia se forma por un miniRelevadOf electroacutenico

Seguramente la conrtguracioacuten del circuito te sera muy familiar y por ello no deberaacutes tener ninguacuten problema al efectuarla

Ahora el circuito te sirve para arrancar y parar un motor monofaacutesico de CA similar al que has construido en el laboratorio de cootrol electromagneacutetico

Debe5 tener mucho cuidado de no exceder la coniente maacutexima que pueden soportar los contactos de tu minlRelevador eacuteste paraacutemetro depende de la Potencia de trabajo de N Motor Monofaacutesico

Define las aplicaciones que puedes obtener con el circuito de control anterior en un proceso Industrial

PROCEIDMlEKTO PRAacutecnco 4

~ARJUHQlIE y PARO DE UN MOTOR COH UHA ETAPA DE POlDICIA TOTAlMEHTE ELEC1ltOacuteHIO~

ModifICa el circuito antenoc de lI siguiente torma

bull

- Ahora e l drcuito te sirve para Ilfrancar y parar 111 motOf monofbko de LA Sin

embargo la diferencia con el circuito del proceltllmtfflto anterb es que nuesua etapa de potencia esta formada por lJIl drculto Intearado que es nuevo iexclnora ti $e trata dI III OptoacopLadof (MOC 3010) en conjunto con un TRIAlt (Q4006) que tamblen ~ nuevo para ti (poro moacutes Informacioacuten ctlfsa Lal NOTAS RELEVNTES DE (STA PRAacuteCTICA)

De la rntsma rTllInera que en los drcultos antenores recuerda no exceder la cornente maxlma de conducdOn entre las tennlnales MTI y Mn de tu TIUAC la recomendacioacuten primocdhll es no tratar de enctodef lIt motoc de mb de ~ de HP a flIeIIIraquo que cuentes con lJIl TRlAC que soporte una COIlieflte mil-yor que el Q4OOII

OeHne las ~tajas de utiliur UI etapa de pot~ totalmrnte elKlreacuteolca iquestCrees que sea nK6lrio el U50 de mlnlReleYadcwes o de EquIpos Electromajnokkos en todos los plDCe50S de control IndUW1at

I bull

I-n r rbull

-1 I f

2 Baja potencia en la entrada (CD - Mediana potencia en la salida (CA)

Como pued~ observar en el sliexcliexclUente circuitO erlsten dos fuente de tensloo de diferente naltnleza la pri~ alIada lzquienlo del diaiexclrama (Circuito de entradlil es una fuente de CD de 5 Vola y la setlllda iexclCircuito de siexcltlda) es lrIII trnea monothka

tz1VU El foodonamiento de( cir(ulto es el sleulente

Al Inicio el botoo 81 se encuentra sin presionar por lo qlR el Led 1nterno del MOC no redile la comente necesarl para encender esto pIOYIXa que el FOTOTRIAC de salida del MOC presente lXIiI resistencia extr~te Vande comportildR corno un IntenuptOl ableno por ello l lampara trocandtoscente a l slida de( circuito se enconlilri apagda

CUllndo presionamos 81 el circuito de entrada la completa y el lftI Interno del MOC enciende la ha que MIIle sobre la ~e fotosensible del FotoTrlat Interno ovil que entre Is terminales -Milln Tennillill- mla lIIIa resistencia tan pequentildea que puede constdefilfSe un circuito (erfilda y lil laacutempiexcliexclra enciende hasta que dejemos de prtStonar B

Uniexcliexcl observacioacuten Importante es que la unza de HUda len kte calO la tampar ncandesc~e) no debe ekC~ la corr1ent Qut pueda soportar el fotoTriat eacutesto ~ puede d~ermnar bull partir de la potencia de consumo de la CArp de salidiexcl En este caso la IaacuterTlpilril no debf ~epaw los 20Wata De lo contrario lo maacutes probable es que se dantildee el FotoTr1iJC elt1w1do a perdef al optoacophlllor bull

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

nulco 51_ d 2006 shy ) - gt1101 vcoo ~sect reg

Notas Relevantes No 1

11 Arranque y Paro de un motor (de C A y CO)

Introduccioacuten Motores

El motor eleacutectrico es algo esencial en la vida moderna En e ioOiar hay asplrador~ ventiladores lavadoras reproduct)lcs (Ie CD secadoras y refriitadores todos son accionados por motores eleacutectricos En las calles y comercios se ven llamativos letreros luminosos que ejecutan toda dase de arliricias con la ayuda de motores electricos airatOlios Las escaleras mecimici5 y lO elevlldores las gfWS y los rTlOIltacariexclils las pren5lls y tinotipos los esmenles y pulidoras tQITIDS y taladros las bambas para mbir IIiUII y lrI sin fin de maacuteQUinas miacute~ dependen de un motor eectrlco para obtener la fuerza motriz neltesaria Los motores eleacutectricos o electromotores son el corazoacuten del desarrollo Industrial

Los motores SOOlinlsttan energla mecanica para IlTIpJlsar maquimls IICoptand~ a estas ya sea por medio de eniexclranes bandas polellS o gtimplemente por un acoplamiento directo

Su uttllndOacutefl se ha etendldo mocho por la~ Illdudables e-ntajasqUl presentan son ideales para VabeacutelJiIf a yeloclditd cOflStante facilidad de InsUlaciOacutell amplia iexclama de potencias son de pequentildeo yollJlT1ell y silenciOlOl accionamiento riexcliexclpido Yeulltilidad en los ilCoptamientOl etc

Los electfCMTlOtOfes iexcle clasifican de diferentes ITiIIlltra~ tornando en comicerllClOn YllriOl fllctores una de las clasificaciooes mM usuales se hace en base al tipo de corriente lt011 que tnbaJan tomando en cuenta lo anterior 105~emlOlTlOtCfe5 se cla~lfkan en MotOfes d~~ (Comente DI recta) 1 MotOfes de C~JCorr1ente Alterna)

A la llora de ~lL 11 motO( para apUcK10nts de COfI t rol EleovOacuteIIko y mlnlRobOt ica debemos te~en wellta que e~isttfl yar1Ol factores como son la velocidad el par el frenado la i~da y el modo de control

MoCor~s de CD Si o que quetemos es utilizar Ul motor de corriente continua exls~ var1n posibilidades en ellTlCfcado

Exl~len los Motor~ de corr1ente continua de la Iran variedad de tipos existentes en el me-rado lO5 se dlizan en

es muy elevampdo i no tos muyalurIOS juiexcluetClS d ~~~D~~~~i~=~~~~m~~construcdoacuten de Ul t reductoraS o un relLtladOacutefJ electrOacutetC9

~ reductoras o la posibilidad de rcduclllrcs que

adefMs d~ dt$mlnulr tn1 Ur8 fiacutesica~~T~~b~ien~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~j~~iDll reduCloras En los JuiexcliexclIJCCS

de- mayar peso ton un control mis

A40torH d CA DebIdo a la importarool qUl tiene la leoeradoacuten Ot la corriente elkuica y sobre todo porqUl la mayor parte ele la enertia aeo~~da es alternoacute Las motores oacutee C se lablican para satisfacer casi todas las necesidades I malliNbI~ pwa lmpul~r rTWlQUlnar1a y aparatos de todo tipos tstos motores se lallrian en Ulmllro$ que varian desde 11000 HP kMa varlO$ mUes de tiP

Los eleclfomotOltS de CA liel1~ Vfnlaj~ de cantaL tOO una velocidad ~ictlcilfTlCnto constante por OUl en tilos la VflocIdad es tl drterminada por la fr~ de la con1~t~ apliclqu 5jI5 boroes d~

ETAPS ELECTROacuteNICAS O( POITNCtA PARA EL ARRANQUE Y PARO DE MOTORES shy

Etapa de Poteoda con un translstor

En iCllefAl no podemos arrancar un motor de CD con un nivet lOacuteiico de tens~ y corneote (Cfl m 5V alOmA aprox) y por ello debemos tw~ uso de una etaiexclgta de potencia la maacutes slmple de tilas es el lISO de un trarrunOUll-SU fegiOru1e-Saturacuny ~J1n embariexclo se debeJe~ YY culdad9s0 al momento de elegir que tipo de trMlSistOf se debe _emplear ya queJUlebeconskler tl ~ de potend1 de ~II -~

bull

-

- -

El circuito mis simple para estr tipo de I ~ de potend es el ~iJiente

~ p

bull

- _ o ~c-

--

Como puedes obseno l cornentl de ~or e1 1 comente de anru-no de w motO Y esta depende de la tenP6n nomkla del motor y el tabajo mecaflko que dft)a

sopoitllr

Etapa de Potenda con un mlnRhtvador Electroacutenlco -shy

ExIn otra1 mallefM de conf1llurar la etapa de potencIa par el arranque ~ paro de 61

mullir de CD Dentro ck As mis IAlltudas H encuentra el empleo de 61 mlntRel~dof elKwinico ~I6ameIlU ~aacutes t-s t tIpo de ConlitrampCloacuten de tu CUIlO de SfI$Ofes La con-PacIoacuten de este tipo de etapa de poterICia par ~ tr~ BIT de tipo NPN es la~ente

~~fl

bull L -_~i ~ v

_( )(ltt ~

shy-

bull

Como puedes omefVar extsten tres fuentes de tenSIOacuten difer~mes ta primera de Izquiexcl~rda a derecha ~s t~ fuente de alimentacim1 del dlCuiacuteto de laquolitro electtOacuteflico l ~I depende del t~ de sWol y de La tccnoovia qur utllk~s para este por ~jtplo la ten~ioacuten necesaria en TTl es S lIOIu a dif~r~oda de la tecnologia CMOS que trabljl en un r~ de J a 12 Volts aprox o lll 5S5 que puede trabajat Mtre 5 y 15 YOtu

5V tV 12V HV etc Y las ejemplo pre5entado aqui la fumte de tensioacuten es de 6V al ilJa1 que el

POI uacuteltimo ~ujPrf IMrULfuentc de allmentac100 odfpmcenle para tu motor de CD e5ta fuente debe ser cohefente coo la tensioacuten de tu motor y COOUacute1mMt~ esiexcl~e IR iexcl-flCfltc tk( drculto de coouol y de aUmentKfoacuten dd mtntRettY~ ya qur en ocoukloes os motOle5 suelen introducir armoacutemcas y pertUlbadones ~lectrkM al estar fllnCtOllilndo por causa ele na Hhtcrem EleacutectOca que Impiden un correcto lundOllilmlentO del circuito de control

Sin embariexclo en oasIones la fuente del drcuito de control y la de alimentadOO del miacuteniacuteRelevador wn del mfsmo valm y puede ocuparse una sola rumte pilra ambos eacutesto ocUlTe por ejerT1fllo CU1lndo trabaJiexcliexclmos un drculto de cootrol TIL y el rntntRele trabaja con 5 Volts

Con eacuteste tipo de ~tapa ~ ell mlna La necesid~ de coo~r t ramlstores de IIriln disipaCioacuten de polencia Yil qur Ln1Qlllenl~insopottar la corriente qur el rrriniRele consuma por OJ ~ Pilrte alwl debm10s tener cuidado de no ~Kceder III corriente mltixima que soportefl los contactos del minlRde

[loe de potencia para Motore$ monofaslcos de CA con mlnlrelevador

Para poder Ktivar un motor de CA mono(isico es necesario eneriexclizarto con lnl

tiroea de f~ Y lll oeotro lo cual nos hK~ pensar en por Lo menos 120V de CAbull por lo tanto es de SIC)OOeISe que no podremos UlIUur SI traosistor UN de las fOTTlolS mis simples de llevar a cabo III anKIOn del motor con l 1ft rnonorbla se Ioiflaquo por medto de trI miniRete d~ 111 nusrna fOlTN en la que oooecwas tu e tapa de potenCia efl

(ontrol ~Iecuomaiexcloeacutetlco

1 v

uo 1 le

-----t-Sbullbull dl d m A1RO Cout GI V

lPH MOTOR

1 reg

la link recomendadoacuten_ es que no sobtepases l correote maacutexima de conducdoacuten de 1m tOfltiKta5 (NC f NO de tu mlnlRele ~ieodo de la comente de ampI11If191Je L la cornCfJte de tlllbajo ello tu motar

Por eemplo un motor monofisito de hp trabaja con UN pot~la de 171 I08ltS aprO)( Esto nos indica Que su corriente de trllb1jO comente a plena cariexcllI l ~rll proKima a 207 A Pera recOfdaod0 q~ loacutelsKl1enLde arranQue es cercana al 6001 deJL coi5te de trabajo tenerT105 que al arriexclmear el motor requerir de 6proKimadamente IVl2 A Por lo tanto los cOIltactos del minlRele QUe vayamos a utilizar deben soportar na cOIriente de al menos 13 A plfa a~Uar el correcto funcionamiento de la etapa de potencia

Gfneralmmte estos datoll tos eocuentllllS en las caras rxt~ de los ~aqultados de 1m mlnlRetes mayoria de las YKe5 105 datos ~ presentan de la siguiente 10fTN

_N_

bull

Ibull

10A120 YAC bu drno nas 1 la cotTNnU (fQA) soporTodil KX os conr - 10lIO

10JtlH vtIC ($( dlrro 1t1d1c4 la DflIacutetMIt 1OpCft (1 iexclxx os c racr _ ~ M CltrtiexclI DmIlta

7150 VAC sIr dltuo ltlit la (Qfrllfnr (1AI SOpCIrrGdcl par ras CDrUO(ltn Ut ca blf6sklt

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 6: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

Uso del TRIAC para activar motores monofhlcos

En muchas aplicaciones la corrItnte mancJw provoa que m los pllltlnos de los mtniRt~ edstan ~ arcos eUktricos Que causan una carbont7acloacuten en iexclellos EstDS arcos vln aubando con l vida uacutetil de ~tos ctlsposltlvus 1 e-Atan la COfTKta condutdoacuten de 111 oorrien~ hlda las ufJu

Por kta rnOn Vimos 11 conocer la forma de activar una (fla eleacuteoctrica a poJIrtlr de un dI$pOSlttvo tl)Uiexcllmente elelttroacutenko que ademas de no presentar arcos elect r1cos su veloc(liexcl(l de res~ es ~yOf necesita mmor mantenimIento et espado tJt1l1uc1o par~ su montaje es mlIacutes reducido 1 Sil vida utlt es mucho mayor a la de los mlniRellS

Anilopmente con la f~ de arrllllCll el motor con lJl trmls~ en CD necesn- 1111 dispositivo que permita el flujo de corriente cuando recibJ una serial en una Terminal de control Existe un dispositivo que podrWrmos considerar -un transistor de C Amiddot es un Triodo de CA 1 comCnnente M le llama mAC el lUal es un disposItivo que perltneCe I la filfTlllla de los TIrlstonls 101 cuales 5011 dispasltl~ de etectr6nlcl de Potencia o sea etK ltoolca orientada 1 manejo de medianas y iexcliexclrancies potenc1iU electricIlS La fOlml de conexiiln baacuteslc piexcllril un TRIA( es La slultIlte r

~ ~JL f ODgt

I~iacute - 1 ~ IPI1 M010ft

amp1gt1))1-j)1~ ~

H

un tr_iuor puede fluIr o ComputftA (Gate)

trwjo es de CA

Un Triac esta compuesto por trlMo termlniles tiene dos terTTrinales principales (Maln Termlnallllil~iexclu MT1 1 wTl las cuales IOn semejantes al colector 1 Mrisor de

sin embargo estas llO tienm polaridad a t(IV de Un no fluir una tordrnte es to depende de la tefCffiI Tennln1 llamaltk

repr~tilda como G La Terminal de com~ G) t i_ un compolllUmiento similar al de la base en un traMluOl ~ ku vez ti corrifnte de

--

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO )

MAARANQUE y PARO DE UN MOTOR lil1 CON UN MlN1RElEVAOOR

Modifica et circuito anterior de la siguiente forma

WCI

o~ l bullbullbull

I 0

o ~ AUOWlll~

Aqui la etapa de potencia se forma por un miniRelevadOf electroacutenico

Seguramente la conrtguracioacuten del circuito te sera muy familiar y por ello no deberaacutes tener ninguacuten problema al efectuarla

Ahora el circuito te sirve para arrancar y parar un motor monofaacutesico de CA similar al que has construido en el laboratorio de cootrol electromagneacutetico

Debe5 tener mucho cuidado de no exceder la coniente maacutexima que pueden soportar los contactos de tu minlRelevador eacuteste paraacutemetro depende de la Potencia de trabajo de N Motor Monofaacutesico

Define las aplicaciones que puedes obtener con el circuito de control anterior en un proceso Industrial

PROCEIDMlEKTO PRAacutecnco 4

~ARJUHQlIE y PARO DE UN MOTOR COH UHA ETAPA DE POlDICIA TOTAlMEHTE ELEC1ltOacuteHIO~

ModifICa el circuito antenoc de lI siguiente torma

bull

- Ahora e l drcuito te sirve para Ilfrancar y parar 111 motOf monofbko de LA Sin

embargo la diferencia con el circuito del proceltllmtfflto anterb es que nuesua etapa de potencia esta formada por lJIl drculto Intearado que es nuevo iexclnora ti $e trata dI III OptoacopLadof (MOC 3010) en conjunto con un TRIAlt (Q4006) que tamblen ~ nuevo para ti (poro moacutes Informacioacuten ctlfsa Lal NOTAS RELEVNTES DE (STA PRAacuteCTICA)

De la rntsma rTllInera que en los drcultos antenores recuerda no exceder la cornente maxlma de conducdOn entre las tennlnales MTI y Mn de tu TIUAC la recomendacioacuten primocdhll es no tratar de enctodef lIt motoc de mb de ~ de HP a flIeIIIraquo que cuentes con lJIl TRlAC que soporte una COIlieflte mil-yor que el Q4OOII

OeHne las ~tajas de utiliur UI etapa de pot~ totalmrnte elKlreacuteolca iquestCrees que sea nK6lrio el U50 de mlnlReleYadcwes o de EquIpos Electromajnokkos en todos los plDCe50S de control IndUW1at

I bull

I-n r rbull

-1 I f

2 Baja potencia en la entrada (CD - Mediana potencia en la salida (CA)

Como pued~ observar en el sliexcliexclUente circuitO erlsten dos fuente de tensloo de diferente naltnleza la pri~ alIada lzquienlo del diaiexclrama (Circuito de entradlil es una fuente de CD de 5 Vola y la setlllda iexclCircuito de siexcltlda) es lrIII trnea monothka

tz1VU El foodonamiento de( cir(ulto es el sleulente

Al Inicio el botoo 81 se encuentra sin presionar por lo qlR el Led 1nterno del MOC no redile la comente necesarl para encender esto pIOYIXa que el FOTOTRIAC de salida del MOC presente lXIiI resistencia extr~te Vande comportildR corno un IntenuptOl ableno por ello l lampara trocandtoscente a l slida de( circuito se enconlilri apagda

CUllndo presionamos 81 el circuito de entrada la completa y el lftI Interno del MOC enciende la ha que MIIle sobre la ~e fotosensible del FotoTrlat Interno ovil que entre Is terminales -Milln Tennillill- mla lIIIa resistencia tan pequentildea que puede constdefilfSe un circuito (erfilda y lil laacutempiexcliexclra enciende hasta que dejemos de prtStonar B

Uniexcliexcl observacioacuten Importante es que la unza de HUda len kte calO la tampar ncandesc~e) no debe ekC~ la corr1ent Qut pueda soportar el fotoTriat eacutesto ~ puede d~ermnar bull partir de la potencia de consumo de la CArp de salidiexcl En este caso la IaacuterTlpilril no debf ~epaw los 20Wata De lo contrario lo maacutes probable es que se dantildee el FotoTr1iJC elt1w1do a perdef al optoacophlllor bull

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

nulco 51_ d 2006 shy ) - gt1101 vcoo ~sect reg

Notas Relevantes No 1

11 Arranque y Paro de un motor (de C A y CO)

Introduccioacuten Motores

El motor eleacutectrico es algo esencial en la vida moderna En e ioOiar hay asplrador~ ventiladores lavadoras reproduct)lcs (Ie CD secadoras y refriitadores todos son accionados por motores eleacutectricos En las calles y comercios se ven llamativos letreros luminosos que ejecutan toda dase de arliricias con la ayuda de motores electricos airatOlios Las escaleras mecimici5 y lO elevlldores las gfWS y los rTlOIltacariexclils las pren5lls y tinotipos los esmenles y pulidoras tQITIDS y taladros las bambas para mbir IIiUII y lrI sin fin de maacuteQUinas miacute~ dependen de un motor eectrlco para obtener la fuerza motriz neltesaria Los motores eleacutectricos o electromotores son el corazoacuten del desarrollo Industrial

Los motores SOOlinlsttan energla mecanica para IlTIpJlsar maquimls IICoptand~ a estas ya sea por medio de eniexclranes bandas polellS o gtimplemente por un acoplamiento directo

Su uttllndOacutefl se ha etendldo mocho por la~ Illdudables e-ntajasqUl presentan son ideales para VabeacutelJiIf a yeloclditd cOflStante facilidad de InsUlaciOacutell amplia iexclama de potencias son de pequentildeo yollJlT1ell y silenciOlOl accionamiento riexcliexclpido Yeulltilidad en los ilCoptamientOl etc

Los electfCMTlOtOfes iexcle clasifican de diferentes ITiIIlltra~ tornando en comicerllClOn YllriOl fllctores una de las clasificaciooes mM usuales se hace en base al tipo de corriente lt011 que tnbaJan tomando en cuenta lo anterior 105~emlOlTlOtCfe5 se cla~lfkan en MotOfes d~~ (Comente DI recta) 1 MotOfes de C~JCorr1ente Alterna)

A la llora de ~lL 11 motO( para apUcK10nts de COfI t rol EleovOacuteIIko y mlnlRobOt ica debemos te~en wellta que e~isttfl yar1Ol factores como son la velocidad el par el frenado la i~da y el modo de control

MoCor~s de CD Si o que quetemos es utilizar Ul motor de corriente continua exls~ var1n posibilidades en ellTlCfcado

Exl~len los Motor~ de corr1ente continua de la Iran variedad de tipos existentes en el me-rado lO5 se dlizan en

es muy elevampdo i no tos muyalurIOS juiexcluetClS d ~~~D~~~~i~=~~~~m~~construcdoacuten de Ul t reductoraS o un relLtladOacutefJ electrOacutetC9

~ reductoras o la posibilidad de rcduclllrcs que

adefMs d~ dt$mlnulr tn1 Ur8 fiacutesica~~T~~b~ien~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~j~~iDll reduCloras En los JuiexcliexclIJCCS

de- mayar peso ton un control mis

A40torH d CA DebIdo a la importarool qUl tiene la leoeradoacuten Ot la corriente elkuica y sobre todo porqUl la mayor parte ele la enertia aeo~~da es alternoacute Las motores oacutee C se lablican para satisfacer casi todas las necesidades I malliNbI~ pwa lmpul~r rTWlQUlnar1a y aparatos de todo tipos tstos motores se lallrian en Ulmllro$ que varian desde 11000 HP kMa varlO$ mUes de tiP

Los eleclfomotOltS de CA liel1~ Vfnlaj~ de cantaL tOO una velocidad ~ictlcilfTlCnto constante por OUl en tilos la VflocIdad es tl drterminada por la fr~ de la con1~t~ apliclqu 5jI5 boroes d~

ETAPS ELECTROacuteNICAS O( POITNCtA PARA EL ARRANQUE Y PARO DE MOTORES shy

Etapa de Poteoda con un translstor

En iCllefAl no podemos arrancar un motor de CD con un nivet lOacuteiico de tens~ y corneote (Cfl m 5V alOmA aprox) y por ello debemos tw~ uso de una etaiexclgta de potencia la maacutes slmple de tilas es el lISO de un trarrunOUll-SU fegiOru1e-Saturacuny ~J1n embariexclo se debeJe~ YY culdad9s0 al momento de elegir que tipo de trMlSistOf se debe _emplear ya queJUlebeconskler tl ~ de potend1 de ~II -~

bull

-

- -

El circuito mis simple para estr tipo de I ~ de potend es el ~iJiente

~ p

bull

- _ o ~c-

--

Como puedes obseno l cornentl de ~or e1 1 comente de anru-no de w motO Y esta depende de la tenP6n nomkla del motor y el tabajo mecaflko que dft)a

sopoitllr

Etapa de Potenda con un mlnRhtvador Electroacutenlco -shy

ExIn otra1 mallefM de conf1llurar la etapa de potencIa par el arranque ~ paro de 61

mullir de CD Dentro ck As mis IAlltudas H encuentra el empleo de 61 mlntRel~dof elKwinico ~I6ameIlU ~aacutes t-s t tIpo de ConlitrampCloacuten de tu CUIlO de SfI$Ofes La con-PacIoacuten de este tipo de etapa de poterICia par ~ tr~ BIT de tipo NPN es la~ente

~~fl

bull L -_~i ~ v

_( )(ltt ~

shy-

bull

Como puedes omefVar extsten tres fuentes de tenSIOacuten difer~mes ta primera de Izquiexcl~rda a derecha ~s t~ fuente de alimentacim1 del dlCuiacuteto de laquolitro electtOacuteflico l ~I depende del t~ de sWol y de La tccnoovia qur utllk~s para este por ~jtplo la ten~ioacuten necesaria en TTl es S lIOIu a dif~r~oda de la tecnologia CMOS que trabljl en un r~ de J a 12 Volts aprox o lll 5S5 que puede trabajat Mtre 5 y 15 YOtu

5V tV 12V HV etc Y las ejemplo pre5entado aqui la fumte de tensioacuten es de 6V al ilJa1 que el

POI uacuteltimo ~ujPrf IMrULfuentc de allmentac100 odfpmcenle para tu motor de CD e5ta fuente debe ser cohefente coo la tensioacuten de tu motor y COOUacute1mMt~ esiexcl~e IR iexcl-flCfltc tk( drculto de coouol y de aUmentKfoacuten dd mtntRettY~ ya qur en ocoukloes os motOle5 suelen introducir armoacutemcas y pertUlbadones ~lectrkM al estar fllnCtOllilndo por causa ele na Hhtcrem EleacutectOca que Impiden un correcto lundOllilmlentO del circuito de control

Sin embariexclo en oasIones la fuente del drcuito de control y la de alimentadOO del miacuteniacuteRelevador wn del mfsmo valm y puede ocuparse una sola rumte pilra ambos eacutesto ocUlTe por ejerT1fllo CU1lndo trabaJiexcliexclmos un drculto de cootrol TIL y el rntntRele trabaja con 5 Volts

Con eacuteste tipo de ~tapa ~ ell mlna La necesid~ de coo~r t ramlstores de IIriln disipaCioacuten de polencia Yil qur Ln1Qlllenl~insopottar la corriente qur el rrriniRele consuma por OJ ~ Pilrte alwl debm10s tener cuidado de no ~Kceder III corriente mltixima que soportefl los contactos del minlRde

[loe de potencia para Motore$ monofaslcos de CA con mlnlrelevador

Para poder Ktivar un motor de CA mono(isico es necesario eneriexclizarto con lnl

tiroea de f~ Y lll oeotro lo cual nos hK~ pensar en por Lo menos 120V de CAbull por lo tanto es de SIC)OOeISe que no podremos UlIUur SI traosistor UN de las fOTTlolS mis simples de llevar a cabo III anKIOn del motor con l 1ft rnonorbla se Ioiflaquo por medto de trI miniRete d~ 111 nusrna fOlTN en la que oooecwas tu e tapa de potenCia efl

(ontrol ~Iecuomaiexcloeacutetlco

1 v

uo 1 le

-----t-Sbullbull dl d m A1RO Cout GI V

lPH MOTOR

1 reg

la link recomendadoacuten_ es que no sobtepases l correote maacutexima de conducdoacuten de 1m tOfltiKta5 (NC f NO de tu mlnlRele ~ieodo de la comente de ampI11If191Je L la cornCfJte de tlllbajo ello tu motar

Por eemplo un motor monofisito de hp trabaja con UN pot~la de 171 I08ltS aprO)( Esto nos indica Que su corriente de trllb1jO comente a plena cariexcllI l ~rll proKima a 207 A Pera recOfdaod0 q~ loacutelsKl1enLde arranQue es cercana al 6001 deJL coi5te de trabajo tenerT105 que al arriexclmear el motor requerir de 6proKimadamente IVl2 A Por lo tanto los cOIltactos del minlRele QUe vayamos a utilizar deben soportar na cOIriente de al menos 13 A plfa a~Uar el correcto funcionamiento de la etapa de potencia

Gfneralmmte estos datoll tos eocuentllllS en las caras rxt~ de los ~aqultados de 1m mlnlRetes mayoria de las YKe5 105 datos ~ presentan de la siguiente 10fTN

_N_

bull

Ibull

10A120 YAC bu drno nas 1 la cotTNnU (fQA) soporTodil KX os conr - 10lIO

10JtlH vtIC ($( dlrro 1t1d1c4 la DflIacutetMIt 1OpCft (1 iexclxx os c racr _ ~ M CltrtiexclI DmIlta

7150 VAC sIr dltuo ltlit la (Qfrllfnr (1AI SOpCIrrGdcl par ras CDrUO(ltn Ut ca blf6sklt

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 7: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO )

MAARANQUE y PARO DE UN MOTOR lil1 CON UN MlN1RElEVAOOR

Modifica et circuito anterior de la siguiente forma

WCI

o~ l bullbullbull

I 0

o ~ AUOWlll~

Aqui la etapa de potencia se forma por un miniRelevadOf electroacutenico

Seguramente la conrtguracioacuten del circuito te sera muy familiar y por ello no deberaacutes tener ninguacuten problema al efectuarla

Ahora el circuito te sirve para arrancar y parar un motor monofaacutesico de CA similar al que has construido en el laboratorio de cootrol electromagneacutetico

Debe5 tener mucho cuidado de no exceder la coniente maacutexima que pueden soportar los contactos de tu minlRelevador eacuteste paraacutemetro depende de la Potencia de trabajo de N Motor Monofaacutesico

Define las aplicaciones que puedes obtener con el circuito de control anterior en un proceso Industrial

PROCEIDMlEKTO PRAacutecnco 4

~ARJUHQlIE y PARO DE UN MOTOR COH UHA ETAPA DE POlDICIA TOTAlMEHTE ELEC1ltOacuteHIO~

ModifICa el circuito antenoc de lI siguiente torma

bull

- Ahora e l drcuito te sirve para Ilfrancar y parar 111 motOf monofbko de LA Sin

embargo la diferencia con el circuito del proceltllmtfflto anterb es que nuesua etapa de potencia esta formada por lJIl drculto Intearado que es nuevo iexclnora ti $e trata dI III OptoacopLadof (MOC 3010) en conjunto con un TRIAlt (Q4006) que tamblen ~ nuevo para ti (poro moacutes Informacioacuten ctlfsa Lal NOTAS RELEVNTES DE (STA PRAacuteCTICA)

De la rntsma rTllInera que en los drcultos antenores recuerda no exceder la cornente maxlma de conducdOn entre las tennlnales MTI y Mn de tu TIUAC la recomendacioacuten primocdhll es no tratar de enctodef lIt motoc de mb de ~ de HP a flIeIIIraquo que cuentes con lJIl TRlAC que soporte una COIlieflte mil-yor que el Q4OOII

OeHne las ~tajas de utiliur UI etapa de pot~ totalmrnte elKlreacuteolca iquestCrees que sea nK6lrio el U50 de mlnlReleYadcwes o de EquIpos Electromajnokkos en todos los plDCe50S de control IndUW1at

I bull

I-n r rbull

-1 I f

2 Baja potencia en la entrada (CD - Mediana potencia en la salida (CA)

Como pued~ observar en el sliexcliexclUente circuitO erlsten dos fuente de tensloo de diferente naltnleza la pri~ alIada lzquienlo del diaiexclrama (Circuito de entradlil es una fuente de CD de 5 Vola y la setlllda iexclCircuito de siexcltlda) es lrIII trnea monothka

tz1VU El foodonamiento de( cir(ulto es el sleulente

Al Inicio el botoo 81 se encuentra sin presionar por lo qlR el Led 1nterno del MOC no redile la comente necesarl para encender esto pIOYIXa que el FOTOTRIAC de salida del MOC presente lXIiI resistencia extr~te Vande comportildR corno un IntenuptOl ableno por ello l lampara trocandtoscente a l slida de( circuito se enconlilri apagda

CUllndo presionamos 81 el circuito de entrada la completa y el lftI Interno del MOC enciende la ha que MIIle sobre la ~e fotosensible del FotoTrlat Interno ovil que entre Is terminales -Milln Tennillill- mla lIIIa resistencia tan pequentildea que puede constdefilfSe un circuito (erfilda y lil laacutempiexcliexclra enciende hasta que dejemos de prtStonar B

Uniexcliexcl observacioacuten Importante es que la unza de HUda len kte calO la tampar ncandesc~e) no debe ekC~ la corr1ent Qut pueda soportar el fotoTriat eacutesto ~ puede d~ermnar bull partir de la potencia de consumo de la CArp de salidiexcl En este caso la IaacuterTlpilril no debf ~epaw los 20Wata De lo contrario lo maacutes probable es que se dantildee el FotoTr1iJC elt1w1do a perdef al optoacophlllor bull

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

nulco 51_ d 2006 shy ) - gt1101 vcoo ~sect reg

Notas Relevantes No 1

11 Arranque y Paro de un motor (de C A y CO)

Introduccioacuten Motores

El motor eleacutectrico es algo esencial en la vida moderna En e ioOiar hay asplrador~ ventiladores lavadoras reproduct)lcs (Ie CD secadoras y refriitadores todos son accionados por motores eleacutectricos En las calles y comercios se ven llamativos letreros luminosos que ejecutan toda dase de arliricias con la ayuda de motores electricos airatOlios Las escaleras mecimici5 y lO elevlldores las gfWS y los rTlOIltacariexclils las pren5lls y tinotipos los esmenles y pulidoras tQITIDS y taladros las bambas para mbir IIiUII y lrI sin fin de maacuteQUinas miacute~ dependen de un motor eectrlco para obtener la fuerza motriz neltesaria Los motores eleacutectricos o electromotores son el corazoacuten del desarrollo Industrial

Los motores SOOlinlsttan energla mecanica para IlTIpJlsar maquimls IICoptand~ a estas ya sea por medio de eniexclranes bandas polellS o gtimplemente por un acoplamiento directo

Su uttllndOacutefl se ha etendldo mocho por la~ Illdudables e-ntajasqUl presentan son ideales para VabeacutelJiIf a yeloclditd cOflStante facilidad de InsUlaciOacutell amplia iexclama de potencias son de pequentildeo yollJlT1ell y silenciOlOl accionamiento riexcliexclpido Yeulltilidad en los ilCoptamientOl etc

Los electfCMTlOtOfes iexcle clasifican de diferentes ITiIIlltra~ tornando en comicerllClOn YllriOl fllctores una de las clasificaciooes mM usuales se hace en base al tipo de corriente lt011 que tnbaJan tomando en cuenta lo anterior 105~emlOlTlOtCfe5 se cla~lfkan en MotOfes d~~ (Comente DI recta) 1 MotOfes de C~JCorr1ente Alterna)

A la llora de ~lL 11 motO( para apUcK10nts de COfI t rol EleovOacuteIIko y mlnlRobOt ica debemos te~en wellta que e~isttfl yar1Ol factores como son la velocidad el par el frenado la i~da y el modo de control

MoCor~s de CD Si o que quetemos es utilizar Ul motor de corriente continua exls~ var1n posibilidades en ellTlCfcado

Exl~len los Motor~ de corr1ente continua de la Iran variedad de tipos existentes en el me-rado lO5 se dlizan en

es muy elevampdo i no tos muyalurIOS juiexcluetClS d ~~~D~~~~i~=~~~~m~~construcdoacuten de Ul t reductoraS o un relLtladOacutefJ electrOacutetC9

~ reductoras o la posibilidad de rcduclllrcs que

adefMs d~ dt$mlnulr tn1 Ur8 fiacutesica~~T~~b~ien~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~j~~iDll reduCloras En los JuiexcliexclIJCCS

de- mayar peso ton un control mis

A40torH d CA DebIdo a la importarool qUl tiene la leoeradoacuten Ot la corriente elkuica y sobre todo porqUl la mayor parte ele la enertia aeo~~da es alternoacute Las motores oacutee C se lablican para satisfacer casi todas las necesidades I malliNbI~ pwa lmpul~r rTWlQUlnar1a y aparatos de todo tipos tstos motores se lallrian en Ulmllro$ que varian desde 11000 HP kMa varlO$ mUes de tiP

Los eleclfomotOltS de CA liel1~ Vfnlaj~ de cantaL tOO una velocidad ~ictlcilfTlCnto constante por OUl en tilos la VflocIdad es tl drterminada por la fr~ de la con1~t~ apliclqu 5jI5 boroes d~

ETAPS ELECTROacuteNICAS O( POITNCtA PARA EL ARRANQUE Y PARO DE MOTORES shy

Etapa de Poteoda con un translstor

En iCllefAl no podemos arrancar un motor de CD con un nivet lOacuteiico de tens~ y corneote (Cfl m 5V alOmA aprox) y por ello debemos tw~ uso de una etaiexclgta de potencia la maacutes slmple de tilas es el lISO de un trarrunOUll-SU fegiOru1e-Saturacuny ~J1n embariexclo se debeJe~ YY culdad9s0 al momento de elegir que tipo de trMlSistOf se debe _emplear ya queJUlebeconskler tl ~ de potend1 de ~II -~

bull

-

- -

El circuito mis simple para estr tipo de I ~ de potend es el ~iJiente

~ p

bull

- _ o ~c-

--

Como puedes obseno l cornentl de ~or e1 1 comente de anru-no de w motO Y esta depende de la tenP6n nomkla del motor y el tabajo mecaflko que dft)a

sopoitllr

Etapa de Potenda con un mlnRhtvador Electroacutenlco -shy

ExIn otra1 mallefM de conf1llurar la etapa de potencIa par el arranque ~ paro de 61

mullir de CD Dentro ck As mis IAlltudas H encuentra el empleo de 61 mlntRel~dof elKwinico ~I6ameIlU ~aacutes t-s t tIpo de ConlitrampCloacuten de tu CUIlO de SfI$Ofes La con-PacIoacuten de este tipo de etapa de poterICia par ~ tr~ BIT de tipo NPN es la~ente

~~fl

bull L -_~i ~ v

_( )(ltt ~

shy-

bull

Como puedes omefVar extsten tres fuentes de tenSIOacuten difer~mes ta primera de Izquiexcl~rda a derecha ~s t~ fuente de alimentacim1 del dlCuiacuteto de laquolitro electtOacuteflico l ~I depende del t~ de sWol y de La tccnoovia qur utllk~s para este por ~jtplo la ten~ioacuten necesaria en TTl es S lIOIu a dif~r~oda de la tecnologia CMOS que trabljl en un r~ de J a 12 Volts aprox o lll 5S5 que puede trabajat Mtre 5 y 15 YOtu

5V tV 12V HV etc Y las ejemplo pre5entado aqui la fumte de tensioacuten es de 6V al ilJa1 que el

POI uacuteltimo ~ujPrf IMrULfuentc de allmentac100 odfpmcenle para tu motor de CD e5ta fuente debe ser cohefente coo la tensioacuten de tu motor y COOUacute1mMt~ esiexcl~e IR iexcl-flCfltc tk( drculto de coouol y de aUmentKfoacuten dd mtntRettY~ ya qur en ocoukloes os motOle5 suelen introducir armoacutemcas y pertUlbadones ~lectrkM al estar fllnCtOllilndo por causa ele na Hhtcrem EleacutectOca que Impiden un correcto lundOllilmlentO del circuito de control

Sin embariexclo en oasIones la fuente del drcuito de control y la de alimentadOO del miacuteniacuteRelevador wn del mfsmo valm y puede ocuparse una sola rumte pilra ambos eacutesto ocUlTe por ejerT1fllo CU1lndo trabaJiexcliexclmos un drculto de cootrol TIL y el rntntRele trabaja con 5 Volts

Con eacuteste tipo de ~tapa ~ ell mlna La necesid~ de coo~r t ramlstores de IIriln disipaCioacuten de polencia Yil qur Ln1Qlllenl~insopottar la corriente qur el rrriniRele consuma por OJ ~ Pilrte alwl debm10s tener cuidado de no ~Kceder III corriente mltixima que soportefl los contactos del minlRde

[loe de potencia para Motore$ monofaslcos de CA con mlnlrelevador

Para poder Ktivar un motor de CA mono(isico es necesario eneriexclizarto con lnl

tiroea de f~ Y lll oeotro lo cual nos hK~ pensar en por Lo menos 120V de CAbull por lo tanto es de SIC)OOeISe que no podremos UlIUur SI traosistor UN de las fOTTlolS mis simples de llevar a cabo III anKIOn del motor con l 1ft rnonorbla se Ioiflaquo por medto de trI miniRete d~ 111 nusrna fOlTN en la que oooecwas tu e tapa de potenCia efl

(ontrol ~Iecuomaiexcloeacutetlco

1 v

uo 1 le

-----t-Sbullbull dl d m A1RO Cout GI V

lPH MOTOR

1 reg

la link recomendadoacuten_ es que no sobtepases l correote maacutexima de conducdoacuten de 1m tOfltiKta5 (NC f NO de tu mlnlRele ~ieodo de la comente de ampI11If191Je L la cornCfJte de tlllbajo ello tu motar

Por eemplo un motor monofisito de hp trabaja con UN pot~la de 171 I08ltS aprO)( Esto nos indica Que su corriente de trllb1jO comente a plena cariexcllI l ~rll proKima a 207 A Pera recOfdaod0 q~ loacutelsKl1enLde arranQue es cercana al 6001 deJL coi5te de trabajo tenerT105 que al arriexclmear el motor requerir de 6proKimadamente IVl2 A Por lo tanto los cOIltactos del minlRele QUe vayamos a utilizar deben soportar na cOIriente de al menos 13 A plfa a~Uar el correcto funcionamiento de la etapa de potencia

Gfneralmmte estos datoll tos eocuentllllS en las caras rxt~ de los ~aqultados de 1m mlnlRetes mayoria de las YKe5 105 datos ~ presentan de la siguiente 10fTN

_N_

bull

Ibull

10A120 YAC bu drno nas 1 la cotTNnU (fQA) soporTodil KX os conr - 10lIO

10JtlH vtIC ($( dlrro 1t1d1c4 la DflIacutetMIt 1OpCft (1 iexclxx os c racr _ ~ M CltrtiexclI DmIlta

7150 VAC sIr dltuo ltlit la (Qfrllfnr (1AI SOpCIrrGdcl par ras CDrUO(ltn Ut ca blf6sklt

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 8: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

PROCEIDMlEKTO PRAacutecnco 4

~ARJUHQlIE y PARO DE UN MOTOR COH UHA ETAPA DE POlDICIA TOTAlMEHTE ELEC1ltOacuteHIO~

ModifICa el circuito antenoc de lI siguiente torma

bull

- Ahora e l drcuito te sirve para Ilfrancar y parar 111 motOf monofbko de LA Sin

embargo la diferencia con el circuito del proceltllmtfflto anterb es que nuesua etapa de potencia esta formada por lJIl drculto Intearado que es nuevo iexclnora ti $e trata dI III OptoacopLadof (MOC 3010) en conjunto con un TRIAlt (Q4006) que tamblen ~ nuevo para ti (poro moacutes Informacioacuten ctlfsa Lal NOTAS RELEVNTES DE (STA PRAacuteCTICA)

De la rntsma rTllInera que en los drcultos antenores recuerda no exceder la cornente maxlma de conducdOn entre las tennlnales MTI y Mn de tu TIUAC la recomendacioacuten primocdhll es no tratar de enctodef lIt motoc de mb de ~ de HP a flIeIIIraquo que cuentes con lJIl TRlAC que soporte una COIlieflte mil-yor que el Q4OOII

OeHne las ~tajas de utiliur UI etapa de pot~ totalmrnte elKlreacuteolca iquestCrees que sea nK6lrio el U50 de mlnlReleYadcwes o de EquIpos Electromajnokkos en todos los plDCe50S de control IndUW1at

I bull

I-n r rbull

-1 I f

2 Baja potencia en la entrada (CD - Mediana potencia en la salida (CA)

Como pued~ observar en el sliexcliexclUente circuitO erlsten dos fuente de tensloo de diferente naltnleza la pri~ alIada lzquienlo del diaiexclrama (Circuito de entradlil es una fuente de CD de 5 Vola y la setlllda iexclCircuito de siexcltlda) es lrIII trnea monothka

tz1VU El foodonamiento de( cir(ulto es el sleulente

Al Inicio el botoo 81 se encuentra sin presionar por lo qlR el Led 1nterno del MOC no redile la comente necesarl para encender esto pIOYIXa que el FOTOTRIAC de salida del MOC presente lXIiI resistencia extr~te Vande comportildR corno un IntenuptOl ableno por ello l lampara trocandtoscente a l slida de( circuito se enconlilri apagda

CUllndo presionamos 81 el circuito de entrada la completa y el lftI Interno del MOC enciende la ha que MIIle sobre la ~e fotosensible del FotoTrlat Interno ovil que entre Is terminales -Milln Tennillill- mla lIIIa resistencia tan pequentildea que puede constdefilfSe un circuito (erfilda y lil laacutempiexcliexclra enciende hasta que dejemos de prtStonar B

Uniexcliexcl observacioacuten Importante es que la unza de HUda len kte calO la tampar ncandesc~e) no debe ekC~ la corr1ent Qut pueda soportar el fotoTriat eacutesto ~ puede d~ermnar bull partir de la potencia de consumo de la CArp de salidiexcl En este caso la IaacuterTlpilril no debf ~epaw los 20Wata De lo contrario lo maacutes probable es que se dantildee el FotoTr1iJC elt1w1do a perdef al optoacophlllor bull

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

nulco 51_ d 2006 shy ) - gt1101 vcoo ~sect reg

Notas Relevantes No 1

11 Arranque y Paro de un motor (de C A y CO)

Introduccioacuten Motores

El motor eleacutectrico es algo esencial en la vida moderna En e ioOiar hay asplrador~ ventiladores lavadoras reproduct)lcs (Ie CD secadoras y refriitadores todos son accionados por motores eleacutectricos En las calles y comercios se ven llamativos letreros luminosos que ejecutan toda dase de arliricias con la ayuda de motores electricos airatOlios Las escaleras mecimici5 y lO elevlldores las gfWS y los rTlOIltacariexclils las pren5lls y tinotipos los esmenles y pulidoras tQITIDS y taladros las bambas para mbir IIiUII y lrI sin fin de maacuteQUinas miacute~ dependen de un motor eectrlco para obtener la fuerza motriz neltesaria Los motores eleacutectricos o electromotores son el corazoacuten del desarrollo Industrial

Los motores SOOlinlsttan energla mecanica para IlTIpJlsar maquimls IICoptand~ a estas ya sea por medio de eniexclranes bandas polellS o gtimplemente por un acoplamiento directo

Su uttllndOacutefl se ha etendldo mocho por la~ Illdudables e-ntajasqUl presentan son ideales para VabeacutelJiIf a yeloclditd cOflStante facilidad de InsUlaciOacutell amplia iexclama de potencias son de pequentildeo yollJlT1ell y silenciOlOl accionamiento riexcliexclpido Yeulltilidad en los ilCoptamientOl etc

Los electfCMTlOtOfes iexcle clasifican de diferentes ITiIIlltra~ tornando en comicerllClOn YllriOl fllctores una de las clasificaciooes mM usuales se hace en base al tipo de corriente lt011 que tnbaJan tomando en cuenta lo anterior 105~emlOlTlOtCfe5 se cla~lfkan en MotOfes d~~ (Comente DI recta) 1 MotOfes de C~JCorr1ente Alterna)

A la llora de ~lL 11 motO( para apUcK10nts de COfI t rol EleovOacuteIIko y mlnlRobOt ica debemos te~en wellta que e~isttfl yar1Ol factores como son la velocidad el par el frenado la i~da y el modo de control

MoCor~s de CD Si o que quetemos es utilizar Ul motor de corriente continua exls~ var1n posibilidades en ellTlCfcado

Exl~len los Motor~ de corr1ente continua de la Iran variedad de tipos existentes en el me-rado lO5 se dlizan en

es muy elevampdo i no tos muyalurIOS juiexcluetClS d ~~~D~~~~i~=~~~~m~~construcdoacuten de Ul t reductoraS o un relLtladOacutefJ electrOacutetC9

~ reductoras o la posibilidad de rcduclllrcs que

adefMs d~ dt$mlnulr tn1 Ur8 fiacutesica~~T~~b~ien~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~j~~iDll reduCloras En los JuiexcliexclIJCCS

de- mayar peso ton un control mis

A40torH d CA DebIdo a la importarool qUl tiene la leoeradoacuten Ot la corriente elkuica y sobre todo porqUl la mayor parte ele la enertia aeo~~da es alternoacute Las motores oacutee C se lablican para satisfacer casi todas las necesidades I malliNbI~ pwa lmpul~r rTWlQUlnar1a y aparatos de todo tipos tstos motores se lallrian en Ulmllro$ que varian desde 11000 HP kMa varlO$ mUes de tiP

Los eleclfomotOltS de CA liel1~ Vfnlaj~ de cantaL tOO una velocidad ~ictlcilfTlCnto constante por OUl en tilos la VflocIdad es tl drterminada por la fr~ de la con1~t~ apliclqu 5jI5 boroes d~

ETAPS ELECTROacuteNICAS O( POITNCtA PARA EL ARRANQUE Y PARO DE MOTORES shy

Etapa de Poteoda con un translstor

En iCllefAl no podemos arrancar un motor de CD con un nivet lOacuteiico de tens~ y corneote (Cfl m 5V alOmA aprox) y por ello debemos tw~ uso de una etaiexclgta de potencia la maacutes slmple de tilas es el lISO de un trarrunOUll-SU fegiOru1e-Saturacuny ~J1n embariexclo se debeJe~ YY culdad9s0 al momento de elegir que tipo de trMlSistOf se debe _emplear ya queJUlebeconskler tl ~ de potend1 de ~II -~

bull

-

- -

El circuito mis simple para estr tipo de I ~ de potend es el ~iJiente

~ p

bull

- _ o ~c-

--

Como puedes obseno l cornentl de ~or e1 1 comente de anru-no de w motO Y esta depende de la tenP6n nomkla del motor y el tabajo mecaflko que dft)a

sopoitllr

Etapa de Potenda con un mlnRhtvador Electroacutenlco -shy

ExIn otra1 mallefM de conf1llurar la etapa de potencIa par el arranque ~ paro de 61

mullir de CD Dentro ck As mis IAlltudas H encuentra el empleo de 61 mlntRel~dof elKwinico ~I6ameIlU ~aacutes t-s t tIpo de ConlitrampCloacuten de tu CUIlO de SfI$Ofes La con-PacIoacuten de este tipo de etapa de poterICia par ~ tr~ BIT de tipo NPN es la~ente

~~fl

bull L -_~i ~ v

_( )(ltt ~

shy-

bull

Como puedes omefVar extsten tres fuentes de tenSIOacuten difer~mes ta primera de Izquiexcl~rda a derecha ~s t~ fuente de alimentacim1 del dlCuiacuteto de laquolitro electtOacuteflico l ~I depende del t~ de sWol y de La tccnoovia qur utllk~s para este por ~jtplo la ten~ioacuten necesaria en TTl es S lIOIu a dif~r~oda de la tecnologia CMOS que trabljl en un r~ de J a 12 Volts aprox o lll 5S5 que puede trabajat Mtre 5 y 15 YOtu

5V tV 12V HV etc Y las ejemplo pre5entado aqui la fumte de tensioacuten es de 6V al ilJa1 que el

POI uacuteltimo ~ujPrf IMrULfuentc de allmentac100 odfpmcenle para tu motor de CD e5ta fuente debe ser cohefente coo la tensioacuten de tu motor y COOUacute1mMt~ esiexcl~e IR iexcl-flCfltc tk( drculto de coouol y de aUmentKfoacuten dd mtntRettY~ ya qur en ocoukloes os motOle5 suelen introducir armoacutemcas y pertUlbadones ~lectrkM al estar fllnCtOllilndo por causa ele na Hhtcrem EleacutectOca que Impiden un correcto lundOllilmlentO del circuito de control

Sin embariexclo en oasIones la fuente del drcuito de control y la de alimentadOO del miacuteniacuteRelevador wn del mfsmo valm y puede ocuparse una sola rumte pilra ambos eacutesto ocUlTe por ejerT1fllo CU1lndo trabaJiexcliexclmos un drculto de cootrol TIL y el rntntRele trabaja con 5 Volts

Con eacuteste tipo de ~tapa ~ ell mlna La necesid~ de coo~r t ramlstores de IIriln disipaCioacuten de polencia Yil qur Ln1Qlllenl~insopottar la corriente qur el rrriniRele consuma por OJ ~ Pilrte alwl debm10s tener cuidado de no ~Kceder III corriente mltixima que soportefl los contactos del minlRde

[loe de potencia para Motore$ monofaslcos de CA con mlnlrelevador

Para poder Ktivar un motor de CA mono(isico es necesario eneriexclizarto con lnl

tiroea de f~ Y lll oeotro lo cual nos hK~ pensar en por Lo menos 120V de CAbull por lo tanto es de SIC)OOeISe que no podremos UlIUur SI traosistor UN de las fOTTlolS mis simples de llevar a cabo III anKIOn del motor con l 1ft rnonorbla se Ioiflaquo por medto de trI miniRete d~ 111 nusrna fOlTN en la que oooecwas tu e tapa de potenCia efl

(ontrol ~Iecuomaiexcloeacutetlco

1 v

uo 1 le

-----t-Sbullbull dl d m A1RO Cout GI V

lPH MOTOR

1 reg

la link recomendadoacuten_ es que no sobtepases l correote maacutexima de conducdoacuten de 1m tOfltiKta5 (NC f NO de tu mlnlRele ~ieodo de la comente de ampI11If191Je L la cornCfJte de tlllbajo ello tu motar

Por eemplo un motor monofisito de hp trabaja con UN pot~la de 171 I08ltS aprO)( Esto nos indica Que su corriente de trllb1jO comente a plena cariexcllI l ~rll proKima a 207 A Pera recOfdaod0 q~ loacutelsKl1enLde arranQue es cercana al 6001 deJL coi5te de trabajo tenerT105 que al arriexclmear el motor requerir de 6proKimadamente IVl2 A Por lo tanto los cOIltactos del minlRele QUe vayamos a utilizar deben soportar na cOIriente de al menos 13 A plfa a~Uar el correcto funcionamiento de la etapa de potencia

Gfneralmmte estos datoll tos eocuentllllS en las caras rxt~ de los ~aqultados de 1m mlnlRetes mayoria de las YKe5 105 datos ~ presentan de la siguiente 10fTN

_N_

bull

Ibull

10A120 YAC bu drno nas 1 la cotTNnU (fQA) soporTodil KX os conr - 10lIO

10JtlH vtIC ($( dlrro 1t1d1c4 la DflIacutetMIt 1OpCft (1 iexclxx os c racr _ ~ M CltrtiexclI DmIlta

7150 VAC sIr dltuo ltlit la (Qfrllfnr (1AI SOpCIrrGdcl par ras CDrUO(ltn Ut ca blf6sklt

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 9: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

2 Baja potencia en la entrada (CD - Mediana potencia en la salida (CA)

Como pued~ observar en el sliexcliexclUente circuitO erlsten dos fuente de tensloo de diferente naltnleza la pri~ alIada lzquienlo del diaiexclrama (Circuito de entradlil es una fuente de CD de 5 Vola y la setlllda iexclCircuito de siexcltlda) es lrIII trnea monothka

tz1VU El foodonamiento de( cir(ulto es el sleulente

Al Inicio el botoo 81 se encuentra sin presionar por lo qlR el Led 1nterno del MOC no redile la comente necesarl para encender esto pIOYIXa que el FOTOTRIAC de salida del MOC presente lXIiI resistencia extr~te Vande comportildR corno un IntenuptOl ableno por ello l lampara trocandtoscente a l slida de( circuito se enconlilri apagda

CUllndo presionamos 81 el circuito de entrada la completa y el lftI Interno del MOC enciende la ha que MIIle sobre la ~e fotosensible del FotoTrlat Interno ovil que entre Is terminales -Milln Tennillill- mla lIIIa resistencia tan pequentildea que puede constdefilfSe un circuito (erfilda y lil laacutempiexcliexclra enciende hasta que dejemos de prtStonar B

Uniexcliexcl observacioacuten Importante es que la unza de HUda len kte calO la tampar ncandesc~e) no debe ekC~ la corr1ent Qut pueda soportar el fotoTriat eacutesto ~ puede d~ermnar bull partir de la potencia de consumo de la CArp de salidiexcl En este caso la IaacuterTlpilril no debf ~epaw los 20Wata De lo contrario lo maacutes probable es que se dantildee el FotoTr1iJC elt1w1do a perdef al optoacophlllor bull

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

nulco 51_ d 2006 shy ) - gt1101 vcoo ~sect reg

Notas Relevantes No 1

11 Arranque y Paro de un motor (de C A y CO)

Introduccioacuten Motores

El motor eleacutectrico es algo esencial en la vida moderna En e ioOiar hay asplrador~ ventiladores lavadoras reproduct)lcs (Ie CD secadoras y refriitadores todos son accionados por motores eleacutectricos En las calles y comercios se ven llamativos letreros luminosos que ejecutan toda dase de arliricias con la ayuda de motores electricos airatOlios Las escaleras mecimici5 y lO elevlldores las gfWS y los rTlOIltacariexclils las pren5lls y tinotipos los esmenles y pulidoras tQITIDS y taladros las bambas para mbir IIiUII y lrI sin fin de maacuteQUinas miacute~ dependen de un motor eectrlco para obtener la fuerza motriz neltesaria Los motores eleacutectricos o electromotores son el corazoacuten del desarrollo Industrial

Los motores SOOlinlsttan energla mecanica para IlTIpJlsar maquimls IICoptand~ a estas ya sea por medio de eniexclranes bandas polellS o gtimplemente por un acoplamiento directo

Su uttllndOacutefl se ha etendldo mocho por la~ Illdudables e-ntajasqUl presentan son ideales para VabeacutelJiIf a yeloclditd cOflStante facilidad de InsUlaciOacutell amplia iexclama de potencias son de pequentildeo yollJlT1ell y silenciOlOl accionamiento riexcliexclpido Yeulltilidad en los ilCoptamientOl etc

Los electfCMTlOtOfes iexcle clasifican de diferentes ITiIIlltra~ tornando en comicerllClOn YllriOl fllctores una de las clasificaciooes mM usuales se hace en base al tipo de corriente lt011 que tnbaJan tomando en cuenta lo anterior 105~emlOlTlOtCfe5 se cla~lfkan en MotOfes d~~ (Comente DI recta) 1 MotOfes de C~JCorr1ente Alterna)

A la llora de ~lL 11 motO( para apUcK10nts de COfI t rol EleovOacuteIIko y mlnlRobOt ica debemos te~en wellta que e~isttfl yar1Ol factores como son la velocidad el par el frenado la i~da y el modo de control

MoCor~s de CD Si o que quetemos es utilizar Ul motor de corriente continua exls~ var1n posibilidades en ellTlCfcado

Exl~len los Motor~ de corr1ente continua de la Iran variedad de tipos existentes en el me-rado lO5 se dlizan en

es muy elevampdo i no tos muyalurIOS juiexcluetClS d ~~~D~~~~i~=~~~~m~~construcdoacuten de Ul t reductoraS o un relLtladOacutefJ electrOacutetC9

~ reductoras o la posibilidad de rcduclllrcs que

adefMs d~ dt$mlnulr tn1 Ur8 fiacutesica~~T~~b~ien~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~j~~iDll reduCloras En los JuiexcliexclIJCCS

de- mayar peso ton un control mis

A40torH d CA DebIdo a la importarool qUl tiene la leoeradoacuten Ot la corriente elkuica y sobre todo porqUl la mayor parte ele la enertia aeo~~da es alternoacute Las motores oacutee C se lablican para satisfacer casi todas las necesidades I malliNbI~ pwa lmpul~r rTWlQUlnar1a y aparatos de todo tipos tstos motores se lallrian en Ulmllro$ que varian desde 11000 HP kMa varlO$ mUes de tiP

Los eleclfomotOltS de CA liel1~ Vfnlaj~ de cantaL tOO una velocidad ~ictlcilfTlCnto constante por OUl en tilos la VflocIdad es tl drterminada por la fr~ de la con1~t~ apliclqu 5jI5 boroes d~

ETAPS ELECTROacuteNICAS O( POITNCtA PARA EL ARRANQUE Y PARO DE MOTORES shy

Etapa de Poteoda con un translstor

En iCllefAl no podemos arrancar un motor de CD con un nivet lOacuteiico de tens~ y corneote (Cfl m 5V alOmA aprox) y por ello debemos tw~ uso de una etaiexclgta de potencia la maacutes slmple de tilas es el lISO de un trarrunOUll-SU fegiOru1e-Saturacuny ~J1n embariexclo se debeJe~ YY culdad9s0 al momento de elegir que tipo de trMlSistOf se debe _emplear ya queJUlebeconskler tl ~ de potend1 de ~II -~

bull

-

- -

El circuito mis simple para estr tipo de I ~ de potend es el ~iJiente

~ p

bull

- _ o ~c-

--

Como puedes obseno l cornentl de ~or e1 1 comente de anru-no de w motO Y esta depende de la tenP6n nomkla del motor y el tabajo mecaflko que dft)a

sopoitllr

Etapa de Potenda con un mlnRhtvador Electroacutenlco -shy

ExIn otra1 mallefM de conf1llurar la etapa de potencIa par el arranque ~ paro de 61

mullir de CD Dentro ck As mis IAlltudas H encuentra el empleo de 61 mlntRel~dof elKwinico ~I6ameIlU ~aacutes t-s t tIpo de ConlitrampCloacuten de tu CUIlO de SfI$Ofes La con-PacIoacuten de este tipo de etapa de poterICia par ~ tr~ BIT de tipo NPN es la~ente

~~fl

bull L -_~i ~ v

_( )(ltt ~

shy-

bull

Como puedes omefVar extsten tres fuentes de tenSIOacuten difer~mes ta primera de Izquiexcl~rda a derecha ~s t~ fuente de alimentacim1 del dlCuiacuteto de laquolitro electtOacuteflico l ~I depende del t~ de sWol y de La tccnoovia qur utllk~s para este por ~jtplo la ten~ioacuten necesaria en TTl es S lIOIu a dif~r~oda de la tecnologia CMOS que trabljl en un r~ de J a 12 Volts aprox o lll 5S5 que puede trabajat Mtre 5 y 15 YOtu

5V tV 12V HV etc Y las ejemplo pre5entado aqui la fumte de tensioacuten es de 6V al ilJa1 que el

POI uacuteltimo ~ujPrf IMrULfuentc de allmentac100 odfpmcenle para tu motor de CD e5ta fuente debe ser cohefente coo la tensioacuten de tu motor y COOUacute1mMt~ esiexcl~e IR iexcl-flCfltc tk( drculto de coouol y de aUmentKfoacuten dd mtntRettY~ ya qur en ocoukloes os motOle5 suelen introducir armoacutemcas y pertUlbadones ~lectrkM al estar fllnCtOllilndo por causa ele na Hhtcrem EleacutectOca que Impiden un correcto lundOllilmlentO del circuito de control

Sin embariexclo en oasIones la fuente del drcuito de control y la de alimentadOO del miacuteniacuteRelevador wn del mfsmo valm y puede ocuparse una sola rumte pilra ambos eacutesto ocUlTe por ejerT1fllo CU1lndo trabaJiexcliexclmos un drculto de cootrol TIL y el rntntRele trabaja con 5 Volts

Con eacuteste tipo de ~tapa ~ ell mlna La necesid~ de coo~r t ramlstores de IIriln disipaCioacuten de polencia Yil qur Ln1Qlllenl~insopottar la corriente qur el rrriniRele consuma por OJ ~ Pilrte alwl debm10s tener cuidado de no ~Kceder III corriente mltixima que soportefl los contactos del minlRde

[loe de potencia para Motore$ monofaslcos de CA con mlnlrelevador

Para poder Ktivar un motor de CA mono(isico es necesario eneriexclizarto con lnl

tiroea de f~ Y lll oeotro lo cual nos hK~ pensar en por Lo menos 120V de CAbull por lo tanto es de SIC)OOeISe que no podremos UlIUur SI traosistor UN de las fOTTlolS mis simples de llevar a cabo III anKIOn del motor con l 1ft rnonorbla se Ioiflaquo por medto de trI miniRete d~ 111 nusrna fOlTN en la que oooecwas tu e tapa de potenCia efl

(ontrol ~Iecuomaiexcloeacutetlco

1 v

uo 1 le

-----t-Sbullbull dl d m A1RO Cout GI V

lPH MOTOR

1 reg

la link recomendadoacuten_ es que no sobtepases l correote maacutexima de conducdoacuten de 1m tOfltiKta5 (NC f NO de tu mlnlRele ~ieodo de la comente de ampI11If191Je L la cornCfJte de tlllbajo ello tu motar

Por eemplo un motor monofisito de hp trabaja con UN pot~la de 171 I08ltS aprO)( Esto nos indica Que su corriente de trllb1jO comente a plena cariexcllI l ~rll proKima a 207 A Pera recOfdaod0 q~ loacutelsKl1enLde arranQue es cercana al 6001 deJL coi5te de trabajo tenerT105 que al arriexclmear el motor requerir de 6proKimadamente IVl2 A Por lo tanto los cOIltactos del minlRele QUe vayamos a utilizar deben soportar na cOIriente de al menos 13 A plfa a~Uar el correcto funcionamiento de la etapa de potencia

Gfneralmmte estos datoll tos eocuentllllS en las caras rxt~ de los ~aqultados de 1m mlnlRetes mayoria de las YKe5 105 datos ~ presentan de la siguiente 10fTN

_N_

bull

Ibull

10A120 YAC bu drno nas 1 la cotTNnU (fQA) soporTodil KX os conr - 10lIO

10JtlH vtIC ($( dlrro 1t1d1c4 la DflIacutetMIt 1OpCft (1 iexclxx os c racr _ ~ M CltrtiexclI DmIlta

7150 VAC sIr dltuo ltlit la (Qfrllfnr (1AI SOpCIrrGdcl par ras CDrUO(ltn Ut ca blf6sklt

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 10: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

nulco 51_ d 2006 shy ) - gt1101 vcoo ~sect reg

Notas Relevantes No 1

11 Arranque y Paro de un motor (de C A y CO)

Introduccioacuten Motores

El motor eleacutectrico es algo esencial en la vida moderna En e ioOiar hay asplrador~ ventiladores lavadoras reproduct)lcs (Ie CD secadoras y refriitadores todos son accionados por motores eleacutectricos En las calles y comercios se ven llamativos letreros luminosos que ejecutan toda dase de arliricias con la ayuda de motores electricos airatOlios Las escaleras mecimici5 y lO elevlldores las gfWS y los rTlOIltacariexclils las pren5lls y tinotipos los esmenles y pulidoras tQITIDS y taladros las bambas para mbir IIiUII y lrI sin fin de maacuteQUinas miacute~ dependen de un motor eectrlco para obtener la fuerza motriz neltesaria Los motores eleacutectricos o electromotores son el corazoacuten del desarrollo Industrial

Los motores SOOlinlsttan energla mecanica para IlTIpJlsar maquimls IICoptand~ a estas ya sea por medio de eniexclranes bandas polellS o gtimplemente por un acoplamiento directo

Su uttllndOacutefl se ha etendldo mocho por la~ Illdudables e-ntajasqUl presentan son ideales para VabeacutelJiIf a yeloclditd cOflStante facilidad de InsUlaciOacutell amplia iexclama de potencias son de pequentildeo yollJlT1ell y silenciOlOl accionamiento riexcliexclpido Yeulltilidad en los ilCoptamientOl etc

Los electfCMTlOtOfes iexcle clasifican de diferentes ITiIIlltra~ tornando en comicerllClOn YllriOl fllctores una de las clasificaciooes mM usuales se hace en base al tipo de corriente lt011 que tnbaJan tomando en cuenta lo anterior 105~emlOlTlOtCfe5 se cla~lfkan en MotOfes d~~ (Comente DI recta) 1 MotOfes de C~JCorr1ente Alterna)

A la llora de ~lL 11 motO( para apUcK10nts de COfI t rol EleovOacuteIIko y mlnlRobOt ica debemos te~en wellta que e~isttfl yar1Ol factores como son la velocidad el par el frenado la i~da y el modo de control

MoCor~s de CD Si o que quetemos es utilizar Ul motor de corriente continua exls~ var1n posibilidades en ellTlCfcado

Exl~len los Motor~ de corr1ente continua de la Iran variedad de tipos existentes en el me-rado lO5 se dlizan en

es muy elevampdo i no tos muyalurIOS juiexcluetClS d ~~~D~~~~i~=~~~~m~~construcdoacuten de Ul t reductoraS o un relLtladOacutefJ electrOacutetC9

~ reductoras o la posibilidad de rcduclllrcs que

adefMs d~ dt$mlnulr tn1 Ur8 fiacutesica~~T~~b~ien~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~j~~iDll reduCloras En los JuiexcliexclIJCCS

de- mayar peso ton un control mis

A40torH d CA DebIdo a la importarool qUl tiene la leoeradoacuten Ot la corriente elkuica y sobre todo porqUl la mayor parte ele la enertia aeo~~da es alternoacute Las motores oacutee C se lablican para satisfacer casi todas las necesidades I malliNbI~ pwa lmpul~r rTWlQUlnar1a y aparatos de todo tipos tstos motores se lallrian en Ulmllro$ que varian desde 11000 HP kMa varlO$ mUes de tiP

Los eleclfomotOltS de CA liel1~ Vfnlaj~ de cantaL tOO una velocidad ~ictlcilfTlCnto constante por OUl en tilos la VflocIdad es tl drterminada por la fr~ de la con1~t~ apliclqu 5jI5 boroes d~

ETAPS ELECTROacuteNICAS O( POITNCtA PARA EL ARRANQUE Y PARO DE MOTORES shy

Etapa de Poteoda con un translstor

En iCllefAl no podemos arrancar un motor de CD con un nivet lOacuteiico de tens~ y corneote (Cfl m 5V alOmA aprox) y por ello debemos tw~ uso de una etaiexclgta de potencia la maacutes slmple de tilas es el lISO de un trarrunOUll-SU fegiOru1e-Saturacuny ~J1n embariexclo se debeJe~ YY culdad9s0 al momento de elegir que tipo de trMlSistOf se debe _emplear ya queJUlebeconskler tl ~ de potend1 de ~II -~

bull

-

- -

El circuito mis simple para estr tipo de I ~ de potend es el ~iJiente

~ p

bull

- _ o ~c-

--

Como puedes obseno l cornentl de ~or e1 1 comente de anru-no de w motO Y esta depende de la tenP6n nomkla del motor y el tabajo mecaflko que dft)a

sopoitllr

Etapa de Potenda con un mlnRhtvador Electroacutenlco -shy

ExIn otra1 mallefM de conf1llurar la etapa de potencIa par el arranque ~ paro de 61

mullir de CD Dentro ck As mis IAlltudas H encuentra el empleo de 61 mlntRel~dof elKwinico ~I6ameIlU ~aacutes t-s t tIpo de ConlitrampCloacuten de tu CUIlO de SfI$Ofes La con-PacIoacuten de este tipo de etapa de poterICia par ~ tr~ BIT de tipo NPN es la~ente

~~fl

bull L -_~i ~ v

_( )(ltt ~

shy-

bull

Como puedes omefVar extsten tres fuentes de tenSIOacuten difer~mes ta primera de Izquiexcl~rda a derecha ~s t~ fuente de alimentacim1 del dlCuiacuteto de laquolitro electtOacuteflico l ~I depende del t~ de sWol y de La tccnoovia qur utllk~s para este por ~jtplo la ten~ioacuten necesaria en TTl es S lIOIu a dif~r~oda de la tecnologia CMOS que trabljl en un r~ de J a 12 Volts aprox o lll 5S5 que puede trabajat Mtre 5 y 15 YOtu

5V tV 12V HV etc Y las ejemplo pre5entado aqui la fumte de tensioacuten es de 6V al ilJa1 que el

POI uacuteltimo ~ujPrf IMrULfuentc de allmentac100 odfpmcenle para tu motor de CD e5ta fuente debe ser cohefente coo la tensioacuten de tu motor y COOUacute1mMt~ esiexcl~e IR iexcl-flCfltc tk( drculto de coouol y de aUmentKfoacuten dd mtntRettY~ ya qur en ocoukloes os motOle5 suelen introducir armoacutemcas y pertUlbadones ~lectrkM al estar fllnCtOllilndo por causa ele na Hhtcrem EleacutectOca que Impiden un correcto lundOllilmlentO del circuito de control

Sin embariexclo en oasIones la fuente del drcuito de control y la de alimentadOO del miacuteniacuteRelevador wn del mfsmo valm y puede ocuparse una sola rumte pilra ambos eacutesto ocUlTe por ejerT1fllo CU1lndo trabaJiexcliexclmos un drculto de cootrol TIL y el rntntRele trabaja con 5 Volts

Con eacuteste tipo de ~tapa ~ ell mlna La necesid~ de coo~r t ramlstores de IIriln disipaCioacuten de polencia Yil qur Ln1Qlllenl~insopottar la corriente qur el rrriniRele consuma por OJ ~ Pilrte alwl debm10s tener cuidado de no ~Kceder III corriente mltixima que soportefl los contactos del minlRde

[loe de potencia para Motore$ monofaslcos de CA con mlnlrelevador

Para poder Ktivar un motor de CA mono(isico es necesario eneriexclizarto con lnl

tiroea de f~ Y lll oeotro lo cual nos hK~ pensar en por Lo menos 120V de CAbull por lo tanto es de SIC)OOeISe que no podremos UlIUur SI traosistor UN de las fOTTlolS mis simples de llevar a cabo III anKIOn del motor con l 1ft rnonorbla se Ioiflaquo por medto de trI miniRete d~ 111 nusrna fOlTN en la que oooecwas tu e tapa de potenCia efl

(ontrol ~Iecuomaiexcloeacutetlco

1 v

uo 1 le

-----t-Sbullbull dl d m A1RO Cout GI V

lPH MOTOR

1 reg

la link recomendadoacuten_ es que no sobtepases l correote maacutexima de conducdoacuten de 1m tOfltiKta5 (NC f NO de tu mlnlRele ~ieodo de la comente de ampI11If191Je L la cornCfJte de tlllbajo ello tu motar

Por eemplo un motor monofisito de hp trabaja con UN pot~la de 171 I08ltS aprO)( Esto nos indica Que su corriente de trllb1jO comente a plena cariexcllI l ~rll proKima a 207 A Pera recOfdaod0 q~ loacutelsKl1enLde arranQue es cercana al 6001 deJL coi5te de trabajo tenerT105 que al arriexclmear el motor requerir de 6proKimadamente IVl2 A Por lo tanto los cOIltactos del minlRele QUe vayamos a utilizar deben soportar na cOIriente de al menos 13 A plfa a~Uar el correcto funcionamiento de la etapa de potencia

Gfneralmmte estos datoll tos eocuentllllS en las caras rxt~ de los ~aqultados de 1m mlnlRetes mayoria de las YKe5 105 datos ~ presentan de la siguiente 10fTN

_N_

bull

Ibull

10A120 YAC bu drno nas 1 la cotTNnU (fQA) soporTodil KX os conr - 10lIO

10JtlH vtIC ($( dlrro 1t1d1c4 la DflIacutetMIt 1OpCft (1 iexclxx os c racr _ ~ M CltrtiexclI DmIlta

7150 VAC sIr dltuo ltlit la (Qfrllfnr (1AI SOpCIrrGdcl par ras CDrUO(ltn Ut ca blf6sklt

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 11: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

MoCor~s de CD Si o que quetemos es utilizar Ul motor de corriente continua exls~ var1n posibilidades en ellTlCfcado

Exl~len los Motor~ de corr1ente continua de la Iran variedad de tipos existentes en el me-rado lO5 se dlizan en

es muy elevampdo i no tos muyalurIOS juiexcluetClS d ~~~D~~~~i~=~~~~m~~construcdoacuten de Ul t reductoraS o un relLtladOacutefJ electrOacutetC9

~ reductoras o la posibilidad de rcduclllrcs que

adefMs d~ dt$mlnulr tn1 Ur8 fiacutesica~~T~~b~ien~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~j~~iDll reduCloras En los JuiexcliexclIJCCS

de- mayar peso ton un control mis

A40torH d CA DebIdo a la importarool qUl tiene la leoeradoacuten Ot la corriente elkuica y sobre todo porqUl la mayor parte ele la enertia aeo~~da es alternoacute Las motores oacutee C se lablican para satisfacer casi todas las necesidades I malliNbI~ pwa lmpul~r rTWlQUlnar1a y aparatos de todo tipos tstos motores se lallrian en Ulmllro$ que varian desde 11000 HP kMa varlO$ mUes de tiP

Los eleclfomotOltS de CA liel1~ Vfnlaj~ de cantaL tOO una velocidad ~ictlcilfTlCnto constante por OUl en tilos la VflocIdad es tl drterminada por la fr~ de la con1~t~ apliclqu 5jI5 boroes d~

ETAPS ELECTROacuteNICAS O( POITNCtA PARA EL ARRANQUE Y PARO DE MOTORES shy

Etapa de Poteoda con un translstor

En iCllefAl no podemos arrancar un motor de CD con un nivet lOacuteiico de tens~ y corneote (Cfl m 5V alOmA aprox) y por ello debemos tw~ uso de una etaiexclgta de potencia la maacutes slmple de tilas es el lISO de un trarrunOUll-SU fegiOru1e-Saturacuny ~J1n embariexclo se debeJe~ YY culdad9s0 al momento de elegir que tipo de trMlSistOf se debe _emplear ya queJUlebeconskler tl ~ de potend1 de ~II -~

bull

-

- -

El circuito mis simple para estr tipo de I ~ de potend es el ~iJiente

~ p

bull

- _ o ~c-

--

Como puedes obseno l cornentl de ~or e1 1 comente de anru-no de w motO Y esta depende de la tenP6n nomkla del motor y el tabajo mecaflko que dft)a

sopoitllr

Etapa de Potenda con un mlnRhtvador Electroacutenlco -shy

ExIn otra1 mallefM de conf1llurar la etapa de potencIa par el arranque ~ paro de 61

mullir de CD Dentro ck As mis IAlltudas H encuentra el empleo de 61 mlntRel~dof elKwinico ~I6ameIlU ~aacutes t-s t tIpo de ConlitrampCloacuten de tu CUIlO de SfI$Ofes La con-PacIoacuten de este tipo de etapa de poterICia par ~ tr~ BIT de tipo NPN es la~ente

~~fl

bull L -_~i ~ v

_( )(ltt ~

shy-

bull

Como puedes omefVar extsten tres fuentes de tenSIOacuten difer~mes ta primera de Izquiexcl~rda a derecha ~s t~ fuente de alimentacim1 del dlCuiacuteto de laquolitro electtOacuteflico l ~I depende del t~ de sWol y de La tccnoovia qur utllk~s para este por ~jtplo la ten~ioacuten necesaria en TTl es S lIOIu a dif~r~oda de la tecnologia CMOS que trabljl en un r~ de J a 12 Volts aprox o lll 5S5 que puede trabajat Mtre 5 y 15 YOtu

5V tV 12V HV etc Y las ejemplo pre5entado aqui la fumte de tensioacuten es de 6V al ilJa1 que el

POI uacuteltimo ~ujPrf IMrULfuentc de allmentac100 odfpmcenle para tu motor de CD e5ta fuente debe ser cohefente coo la tensioacuten de tu motor y COOUacute1mMt~ esiexcl~e IR iexcl-flCfltc tk( drculto de coouol y de aUmentKfoacuten dd mtntRettY~ ya qur en ocoukloes os motOle5 suelen introducir armoacutemcas y pertUlbadones ~lectrkM al estar fllnCtOllilndo por causa ele na Hhtcrem EleacutectOca que Impiden un correcto lundOllilmlentO del circuito de control

Sin embariexclo en oasIones la fuente del drcuito de control y la de alimentadOO del miacuteniacuteRelevador wn del mfsmo valm y puede ocuparse una sola rumte pilra ambos eacutesto ocUlTe por ejerT1fllo CU1lndo trabaJiexcliexclmos un drculto de cootrol TIL y el rntntRele trabaja con 5 Volts

Con eacuteste tipo de ~tapa ~ ell mlna La necesid~ de coo~r t ramlstores de IIriln disipaCioacuten de polencia Yil qur Ln1Qlllenl~insopottar la corriente qur el rrriniRele consuma por OJ ~ Pilrte alwl debm10s tener cuidado de no ~Kceder III corriente mltixima que soportefl los contactos del minlRde

[loe de potencia para Motore$ monofaslcos de CA con mlnlrelevador

Para poder Ktivar un motor de CA mono(isico es necesario eneriexclizarto con lnl

tiroea de f~ Y lll oeotro lo cual nos hK~ pensar en por Lo menos 120V de CAbull por lo tanto es de SIC)OOeISe que no podremos UlIUur SI traosistor UN de las fOTTlolS mis simples de llevar a cabo III anKIOn del motor con l 1ft rnonorbla se Ioiflaquo por medto de trI miniRete d~ 111 nusrna fOlTN en la que oooecwas tu e tapa de potenCia efl

(ontrol ~Iecuomaiexcloeacutetlco

1 v

uo 1 le

-----t-Sbullbull dl d m A1RO Cout GI V

lPH MOTOR

1 reg

la link recomendadoacuten_ es que no sobtepases l correote maacutexima de conducdoacuten de 1m tOfltiKta5 (NC f NO de tu mlnlRele ~ieodo de la comente de ampI11If191Je L la cornCfJte de tlllbajo ello tu motar

Por eemplo un motor monofisito de hp trabaja con UN pot~la de 171 I08ltS aprO)( Esto nos indica Que su corriente de trllb1jO comente a plena cariexcllI l ~rll proKima a 207 A Pera recOfdaod0 q~ loacutelsKl1enLde arranQue es cercana al 6001 deJL coi5te de trabajo tenerT105 que al arriexclmear el motor requerir de 6proKimadamente IVl2 A Por lo tanto los cOIltactos del minlRele QUe vayamos a utilizar deben soportar na cOIriente de al menos 13 A plfa a~Uar el correcto funcionamiento de la etapa de potencia

Gfneralmmte estos datoll tos eocuentllllS en las caras rxt~ de los ~aqultados de 1m mlnlRetes mayoria de las YKe5 105 datos ~ presentan de la siguiente 10fTN

_N_

bull

Ibull

10A120 YAC bu drno nas 1 la cotTNnU (fQA) soporTodil KX os conr - 10lIO

10JtlH vtIC ($( dlrro 1t1d1c4 la DflIacutetMIt 1OpCft (1 iexclxx os c racr _ ~ M CltrtiexclI DmIlta

7150 VAC sIr dltuo ltlit la (Qfrllfnr (1AI SOpCIrrGdcl par ras CDrUO(ltn Ut ca blf6sklt

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

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bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

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u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 12: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

- -

El circuito mis simple para estr tipo de I ~ de potend es el ~iJiente

~ p

bull

- _ o ~c-

--

Como puedes obseno l cornentl de ~or e1 1 comente de anru-no de w motO Y esta depende de la tenP6n nomkla del motor y el tabajo mecaflko que dft)a

sopoitllr

Etapa de Potenda con un mlnRhtvador Electroacutenlco -shy

ExIn otra1 mallefM de conf1llurar la etapa de potencIa par el arranque ~ paro de 61

mullir de CD Dentro ck As mis IAlltudas H encuentra el empleo de 61 mlntRel~dof elKwinico ~I6ameIlU ~aacutes t-s t tIpo de ConlitrampCloacuten de tu CUIlO de SfI$Ofes La con-PacIoacuten de este tipo de etapa de poterICia par ~ tr~ BIT de tipo NPN es la~ente

~~fl

bull L -_~i ~ v

_( )(ltt ~

shy-

bull

Como puedes omefVar extsten tres fuentes de tenSIOacuten difer~mes ta primera de Izquiexcl~rda a derecha ~s t~ fuente de alimentacim1 del dlCuiacuteto de laquolitro electtOacuteflico l ~I depende del t~ de sWol y de La tccnoovia qur utllk~s para este por ~jtplo la ten~ioacuten necesaria en TTl es S lIOIu a dif~r~oda de la tecnologia CMOS que trabljl en un r~ de J a 12 Volts aprox o lll 5S5 que puede trabajat Mtre 5 y 15 YOtu

5V tV 12V HV etc Y las ejemplo pre5entado aqui la fumte de tensioacuten es de 6V al ilJa1 que el

POI uacuteltimo ~ujPrf IMrULfuentc de allmentac100 odfpmcenle para tu motor de CD e5ta fuente debe ser cohefente coo la tensioacuten de tu motor y COOUacute1mMt~ esiexcl~e IR iexcl-flCfltc tk( drculto de coouol y de aUmentKfoacuten dd mtntRettY~ ya qur en ocoukloes os motOle5 suelen introducir armoacutemcas y pertUlbadones ~lectrkM al estar fllnCtOllilndo por causa ele na Hhtcrem EleacutectOca que Impiden un correcto lundOllilmlentO del circuito de control

Sin embariexclo en oasIones la fuente del drcuito de control y la de alimentadOO del miacuteniacuteRelevador wn del mfsmo valm y puede ocuparse una sola rumte pilra ambos eacutesto ocUlTe por ejerT1fllo CU1lndo trabaJiexcliexclmos un drculto de cootrol TIL y el rntntRele trabaja con 5 Volts

Con eacuteste tipo de ~tapa ~ ell mlna La necesid~ de coo~r t ramlstores de IIriln disipaCioacuten de polencia Yil qur Ln1Qlllenl~insopottar la corriente qur el rrriniRele consuma por OJ ~ Pilrte alwl debm10s tener cuidado de no ~Kceder III corriente mltixima que soportefl los contactos del minlRde

[loe de potencia para Motore$ monofaslcos de CA con mlnlrelevador

Para poder Ktivar un motor de CA mono(isico es necesario eneriexclizarto con lnl

tiroea de f~ Y lll oeotro lo cual nos hK~ pensar en por Lo menos 120V de CAbull por lo tanto es de SIC)OOeISe que no podremos UlIUur SI traosistor UN de las fOTTlolS mis simples de llevar a cabo III anKIOn del motor con l 1ft rnonorbla se Ioiflaquo por medto de trI miniRete d~ 111 nusrna fOlTN en la que oooecwas tu e tapa de potenCia efl

(ontrol ~Iecuomaiexcloeacutetlco

1 v

uo 1 le

-----t-Sbullbull dl d m A1RO Cout GI V

lPH MOTOR

1 reg

la link recomendadoacuten_ es que no sobtepases l correote maacutexima de conducdoacuten de 1m tOfltiKta5 (NC f NO de tu mlnlRele ~ieodo de la comente de ampI11If191Je L la cornCfJte de tlllbajo ello tu motar

Por eemplo un motor monofisito de hp trabaja con UN pot~la de 171 I08ltS aprO)( Esto nos indica Que su corriente de trllb1jO comente a plena cariexcllI l ~rll proKima a 207 A Pera recOfdaod0 q~ loacutelsKl1enLde arranQue es cercana al 6001 deJL coi5te de trabajo tenerT105 que al arriexclmear el motor requerir de 6proKimadamente IVl2 A Por lo tanto los cOIltactos del minlRele QUe vayamos a utilizar deben soportar na cOIriente de al menos 13 A plfa a~Uar el correcto funcionamiento de la etapa de potencia

Gfneralmmte estos datoll tos eocuentllllS en las caras rxt~ de los ~aqultados de 1m mlnlRetes mayoria de las YKe5 105 datos ~ presentan de la siguiente 10fTN

_N_

bull

Ibull

10A120 YAC bu drno nas 1 la cotTNnU (fQA) soporTodil KX os conr - 10lIO

10JtlH vtIC ($( dlrro 1t1d1c4 la DflIacutetMIt 1OpCft (1 iexclxx os c racr _ ~ M CltrtiexclI DmIlta

7150 VAC sIr dltuo ltlit la (Qfrllfnr (1AI SOpCIrrGdcl par ras CDrUO(ltn Ut ca blf6sklt

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 13: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

Como puedes omefVar extsten tres fuentes de tenSIOacuten difer~mes ta primera de Izquiexcl~rda a derecha ~s t~ fuente de alimentacim1 del dlCuiacuteto de laquolitro electtOacuteflico l ~I depende del t~ de sWol y de La tccnoovia qur utllk~s para este por ~jtplo la ten~ioacuten necesaria en TTl es S lIOIu a dif~r~oda de la tecnologia CMOS que trabljl en un r~ de J a 12 Volts aprox o lll 5S5 que puede trabajat Mtre 5 y 15 YOtu

5V tV 12V HV etc Y las ejemplo pre5entado aqui la fumte de tensioacuten es de 6V al ilJa1 que el

POI uacuteltimo ~ujPrf IMrULfuentc de allmentac100 odfpmcenle para tu motor de CD e5ta fuente debe ser cohefente coo la tensioacuten de tu motor y COOUacute1mMt~ esiexcl~e IR iexcl-flCfltc tk( drculto de coouol y de aUmentKfoacuten dd mtntRettY~ ya qur en ocoukloes os motOle5 suelen introducir armoacutemcas y pertUlbadones ~lectrkM al estar fllnCtOllilndo por causa ele na Hhtcrem EleacutectOca que Impiden un correcto lundOllilmlentO del circuito de control

Sin embariexclo en oasIones la fuente del drcuito de control y la de alimentadOO del miacuteniacuteRelevador wn del mfsmo valm y puede ocuparse una sola rumte pilra ambos eacutesto ocUlTe por ejerT1fllo CU1lndo trabaJiexcliexclmos un drculto de cootrol TIL y el rntntRele trabaja con 5 Volts

Con eacuteste tipo de ~tapa ~ ell mlna La necesid~ de coo~r t ramlstores de IIriln disipaCioacuten de polencia Yil qur Ln1Qlllenl~insopottar la corriente qur el rrriniRele consuma por OJ ~ Pilrte alwl debm10s tener cuidado de no ~Kceder III corriente mltixima que soportefl los contactos del minlRde

[loe de potencia para Motore$ monofaslcos de CA con mlnlrelevador

Para poder Ktivar un motor de CA mono(isico es necesario eneriexclizarto con lnl

tiroea de f~ Y lll oeotro lo cual nos hK~ pensar en por Lo menos 120V de CAbull por lo tanto es de SIC)OOeISe que no podremos UlIUur SI traosistor UN de las fOTTlolS mis simples de llevar a cabo III anKIOn del motor con l 1ft rnonorbla se Ioiflaquo por medto de trI miniRete d~ 111 nusrna fOlTN en la que oooecwas tu e tapa de potenCia efl

(ontrol ~Iecuomaiexcloeacutetlco

1 v

uo 1 le

-----t-Sbullbull dl d m A1RO Cout GI V

lPH MOTOR

1 reg

la link recomendadoacuten_ es que no sobtepases l correote maacutexima de conducdoacuten de 1m tOfltiKta5 (NC f NO de tu mlnlRele ~ieodo de la comente de ampI11If191Je L la cornCfJte de tlllbajo ello tu motar

Por eemplo un motor monofisito de hp trabaja con UN pot~la de 171 I08ltS aprO)( Esto nos indica Que su corriente de trllb1jO comente a plena cariexcllI l ~rll proKima a 207 A Pera recOfdaod0 q~ loacutelsKl1enLde arranQue es cercana al 6001 deJL coi5te de trabajo tenerT105 que al arriexclmear el motor requerir de 6proKimadamente IVl2 A Por lo tanto los cOIltactos del minlRele QUe vayamos a utilizar deben soportar na cOIriente de al menos 13 A plfa a~Uar el correcto funcionamiento de la etapa de potencia

Gfneralmmte estos datoll tos eocuentllllS en las caras rxt~ de los ~aqultados de 1m mlnlRetes mayoria de las YKe5 105 datos ~ presentan de la siguiente 10fTN

_N_

bull

Ibull

10A120 YAC bu drno nas 1 la cotTNnU (fQA) soporTodil KX os conr - 10lIO

10JtlH vtIC ($( dlrro 1t1d1c4 la DflIacutetMIt 1OpCft (1 iexclxx os c racr _ ~ M CltrtiexclI DmIlta

7150 VAC sIr dltuo ltlit la (Qfrllfnr (1AI SOpCIrrGdcl par ras CDrUO(ltn Ut ca blf6sklt

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 14: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

1 v

uo 1 le

-----t-Sbullbull dl d m A1RO Cout GI V

lPH MOTOR

1 reg

la link recomendadoacuten_ es que no sobtepases l correote maacutexima de conducdoacuten de 1m tOfltiKta5 (NC f NO de tu mlnlRele ~ieodo de la comente de ampI11If191Je L la cornCfJte de tlllbajo ello tu motar

Por eemplo un motor monofisito de hp trabaja con UN pot~la de 171 I08ltS aprO)( Esto nos indica Que su corriente de trllb1jO comente a plena cariexcllI l ~rll proKima a 207 A Pera recOfdaod0 q~ loacutelsKl1enLde arranQue es cercana al 6001 deJL coi5te de trabajo tenerT105 que al arriexclmear el motor requerir de 6proKimadamente IVl2 A Por lo tanto los cOIltactos del minlRele QUe vayamos a utilizar deben soportar na cOIriente de al menos 13 A plfa a~Uar el correcto funcionamiento de la etapa de potencia

Gfneralmmte estos datoll tos eocuentllllS en las caras rxt~ de los ~aqultados de 1m mlnlRetes mayoria de las YKe5 105 datos ~ presentan de la siguiente 10fTN

_N_

bull

Ibull

10A120 YAC bu drno nas 1 la cotTNnU (fQA) soporTodil KX os conr - 10lIO

10JtlH vtIC ($( dlrro 1t1d1c4 la DflIacutetMIt 1OpCft (1 iexclxx os c racr _ ~ M CltrtiexclI DmIlta

7150 VAC sIr dltuo ltlit la (Qfrllfnr (1AI SOpCIrrGdcl par ras CDrUO(ltn Ut ca blf6sklt

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

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OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

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iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 15: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

I LlbQtaton~ d~ COItrol EecrrD~C~ d~ Ml~ulrm Elk1rlr1I de CO yc 11 P~gIIl6

Uso del TRIAC Prl activar motores monofaslcos

En mUCN$ apltcadorlei la corriente manejada provoca que e n to~ platlllO$ deJgs mlntRetes el($uan ~imsauostleclricos que UIMlL 1IlU~wIOacuteqen~ Est~ arcos van acabando ton la vida uul de estos di~$ittvos yedtao la ClvuCtaCQOdIKcloacuten

de la comente hada laS ( fgM

~btatazOO VI1lOI cooocerJaOIlIIAdcactiYaf taa _careaetktrlCiexcl a PltJrt de un ~itMl totalmente electroacutenico ~iexclj$ de 00 oresentor A(egs ~jJI

su veloddd dtutSPUtSli es aill necesltajfleOOf mantenimiento el ~ utilizad para su montaje es mis r~ y su vida IAiI es lTIIJCho mayor a la de os minlRcla

AniiIDlamenl1 con La formil de arraIKar el motor con un transistor en co nec~tillTQ un dbposltlvo ~ permita el nulo de corrilffite cuando Traba una ~al en UIIoI TemlINl de control ExlueJIiacuteUUumlSP05itiYoqueRQdriamos comidelar transistor de e Aacute M es Il lfim dcJI y CIIDIacuteIlmeOI se le llama TRIAC el oyl M un dispositIVO

~~tenece ala (IrmUa ele 105 nrlU9cs los cuales son dlspo$Itlvos de e tearoacutenica de Potencia o sea electfOacuteniGI OI1entitda al momejo de medjilfIM Y -andes potencias ~~la forma de conniOacuten bis1cI para un TR1AC es la sllIuiente

1__R ~

H

Un Trlac e-ste--JrupueSlD por_tres tennlnales ti enedos t~inales pr1rdpa--kL [Main T~minllll IBmadas M1 ~ Mn las cuales son semeianw al ~~SO( de un transistor sin errybaliexclo eacutestas no tienen polal1dad a traYM de ella puede fluir o 00 fluir una corriente no dcpcodc ltle [iexclMfcera Terrmnal Llvnada Compuerta (Gale) representada como G _ LA TerminllJle compuerta -illJ tIene lW1

~ lirntildeiia r al de liI ~se ~ lW1 transistor 0laquo0 eacutesta Yn 5~le -de

-

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 16: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

bull

bull

Piiiexclrna 7 lIllxlrlooo ok Control Elecroniexcle) d ql1INS Ellltlricdl do CO y C A

--En el dI~grama antenor siexcluando HO fluv( la cQ(rtrnte (de CA) por medio del r($lstor R-Icuando 51 ~ encuentra abierto) el Idfle pr~ta la reslUocla entre 1M Itmllnales MIl Y MT2 extremadamente arm lo cual proyoca que no fluya iexclna

con1enlt a travis del motar M ovando que et ~ cncuentlt detenido

Cuando SI f1llR la corritfte (de CA) por medio dt4 resinar R 151 se encuentra cerrado) el Iriaiexcl presenta na miurnria entre las tennlnales MIl Y MT2 eovem-damente KQlIfla lo que plaquoIYOCa que fluya lila corriente maacutexima a traY~ del mator M loiraodo que eacuteste encienda

Mucw vecH 1lO miwI tensioacuten de trabajo del fTIO(OI se utlliza a producir ~_ corriente necesMiaJlltIr3 la CQlnPuerta del Jrjl(

La coniwe necew1a pan activar la conducoacuteoacuten decorrlente entre MlLyMI2_ variacutea entre OlmA y lOmA depeodjtolo de gda di5pO$lttvo y por Wltp la resistencia Rr vana en cada caso ~ 10$ carntriaJ U$I sie[llpfe 5QfI m1nlmos

Los Triac5 tienen lis rnistras ventajas que os lIansIstores ~te los iI1tefrl4tores mednlcos No t~n rri)otes de contllCto no eldslm arcos entre cOl1tact~ pirdalmente 4bjertos ~ operI con lTllJdy mayor raeldet Que los Inttf~es

rnecanicos propomonil~PQ tanto un control de corriente mb preciso

Etapa de potencia ElectroacutenIca para Motores Mono(blcos de CA con Alllamlento Oacuteptico

Al trabaj en COfltrot ellaquotreacutenko rmpIamos diferentes tipos de eoeriexclilOs lO rT1iYno tjempo en OCU[one1 controlamos CA lO Pilrtlr de co o al reves o wnbleacutefl podemos controlar eoorglas del mismo tipo pero de diferente magnitud PMa poder realrur esto sin nlogiJII riesKO H ~1TIiIlt~ aisladas la5 diYerSllS wes de las que se COIIfClmll Iro drc~por ecUo empteamos unos diSjXlSltNos IlImados Optoocoplodorts

Se conocen tambibl como optoalslodorts o (lis~ ocoplodos oacuteptiCUl1tnft Combinan -1 LEO lCornU1mente ~ Iuiexcl IREO) Y un fotodeteclQ(

un en -1 solo

I~

d(l$ usados de

contacto entr~ ~ trabaj~ En la prKtkl os dos tipos m salida a Fototransistor (-4N25lY a FotoTriac (MOnOl0 o MOClOllJ

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

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bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

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u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

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SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 17: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

Uso de Optoacopladores

La actl~ad6n del circuito de ~311da por medio de lIl optoacEPtador $E I~ acttvarldO el Led intCf1lO con el gue cuenta a led interno presenta las mlmas ur8cterisucas que cualquier otro cOlllefclal es decir QUe el calculo para su correcto flroClonamleoto ts muv ~mlllr al de lWlled comUn

Al f~ar un QR1QIcoplador ts~[l UtJUziV d05lueotCideaUmtn1OCOacute de ltl1laquolntQllalOLoduhfere1lte tipo de enrultCD o CA) ~ de su matricula Ahlaquoa vetem05 t res casos hndarnrntales y baskos que podem05 realiur CQfl Optoacopladores

l Bajo pohmdo en lo tmtroda (CD)middot Mediano potencio en la solido (C D)

Como puedes observar en et circuito sliUlen~ existen dos fuentes df alimentacIOacuten de diferente valor la (ueflle del circuito de entrla es de 5 voIu y la Iutflte del circUIto de SIIIIda es de 10 volu Ambas 5011 de CD Y loe encuentrllll totolllmente sepll~ ~ de otra El imicll tipo de conexiOacutell que edlaquoe entre e llas I$ la luz QUe puedf llegar a emlllf e( lelt Interno del ~JObfe e l rotOlIMlsktor de salida A esta c~rlOacute16ptka~ se le llama Aislamiento OOtlco

El funcionamiento del drculto es et ~Ile

0 -=- IOVCd

SI el botoacuten 81 NO loe prestona el Ltd Interno df en trada no se enciende por ello la reslstenc1a que existe entre las tennlnales de Fototraml~to Interno de salidoll es extrem~amente IIrande tan Vande Que se cQflsidera In drculto ableacuteIto ocasionando que e llelt en el CircUIto de salida no pueda activarse bull

Al presionar e( Botoacuten 81 e( Ied Intemo del1H25 emite In hn de luz (IRED) sobre la bne fotosensible del Fototraoslnor de salida Esto ciexclausa que la rtsk tencia en tre el colector 1 el emiSOf iexcladqulera XI yalor muy pequentildeo tan pequentildeo qltli se consid~ XI

drClJito cernIdo De esta ~a el drcUlto de sall~ le completa 1 e( d rculto de uhda se activa (el Ltd endende)

El CIrCUIto de en tradoll en este eemplo fue wlameote lWl Botoacuteo UoomellUneo pero 111 sentildeal de efllradi puede venir de cualquier ttpo de circuito dijllfTlOS un ClfCUIto ~o un 555 un circUIto hecho con sensDflS y transl$lor~ etc SlempIe cuidando e( VilO del reslHOI que limita La conienle para e l led Inte rno de elida oploacoptbdor

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

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V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 18: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

2 Boja pot~ncia eno ~ntrodll (CO) middot M~dionll potencia en la solida (CA

~ lluMeI oQse[Vj( enet~loiexcluiente circuito eiexcliuen dos fucnte~ deteosloacuterule_ d1ftfet1 te nat~za la ~rimera al lado Izquierdo del tlilfam~ (Circuito de efltrllda) es una ruente de CD de S VoIts y la ~gllnda (CIrcuito de salida) es una linea mooofMica

El ruoclonamlento del circuito es el $lguienle

Al inicio el botoacuten 81 se encuentra ~n prtSlonar por lo que el Led Interno drl MOC no recibe la comente neltesaniexcliexcl para encender esto provoCo que el FOTOTRlAC de salida del MOC presente llI1a rl1lstencla e~tremadamente IIrande comportildore como llI1 interruptor iexcliexclbie rto por ello la limpara incancle5Cente a la saltda del Clrcul to ~ encontraraacute apagada

(Ui1ndo presionamos SI el circui to ele entrada se completa y el Led Interno del MOC ~ la luz ~ emite sobre la sopentildeicle fotosensible del FotoTnc interno lOlfa que entre las ttfrnlnales Maln Termina exista ooa remienda tan ~a que puede considerarse un c1rc~to cerrado y la lampar enciende hutiexcliexcl que dejemos de presionar 81

Una observacioacuten Importante es que la tarl de salida (en este uso la laacutempara lncande1cente) lO Mbc eCm la corriente que ~ woorttr el fotoIdas sto se puede detenmnar 11 parti r de la pouIlda de COllSlATlO ele la ariexcla de salida En este uso la lampara no debe sobfepasar los 2OWatlS De lo contrario lo mM piexclrobalraquoe es que se dantildee el FotoTric ~ a perder al optoaCOpladof

I

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 19: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

1

J Baja potencio m lo entrado (CD) - Alto potencio en lo salido (CA)

potEOCia como lamparu lncand~mtelO de IOOW o mas melare ~ 14 de hp o mjs o elaquornentos tt1mcos de planchM ele Por esta nOn es necesario illClulr un TnAlt adidollal a la salida de( optoacoplador Ya que sllntefltamos maneJA kte tipo de C1IIpS con el fOloTl1ac intemo de OIJegtlfO Optoacoptador lo muacute StjIlWa es que lo vamos quemar

TRlACVolt

MOC BA L non ~ oo -- f

V-t V Cbullbullbull ll4cIlIc IL VI 1Il1(

-- M shyEl diafWo anterior describe llIl cIrcuito tfpko de control de poteocla con lrtac

donde la CMi-es COOfllUtacIil rned1ante ~ Triac QltIOO8-CUO luoclonamlento es similar al de ~ i perLcoot1Olodo por la C1Xdtne Q~ clrClIla1Nt $U entradll de

1 (ti) es 1I~JOf et FotoTriac intemo ~l

Cuando eLFotoTr1ac del IIOQ010 -es acrtYado permu clrclllu la cM1eflte sufICiente 11 traveacutes de la terminal que controla a ta ~a JG) de q400e RiIJi cDIlSeIuir ~eacuteste etltre en conduccioacuten La resistencia Ro de non Umita la corriente que pasa por cl fototnac para e-vitar que supere w valor maacuteximo de corriente

-1( tstl circuitQ puede controlar cargas coo potencias de hasta 1500 W o rnaYOftS dependlendo MI T rliK utilizado

El TrillC Imp(eado en eue ej~o es un QoIOOI de 400VflA con el que M puede controlar hWa carKas de 1500 W Este triac se puede cambiar en f~ de la poleOda PtrI caflas flrrtemrnle inductIYas e ccwVentente elliir un Triac que 5OpOIte hasta 600 V tal corno el BT1l7middot600

Pal1l con5ejuir estas potencias el u1ac debe Ir montado ~ XI buen radiador de calcw de forma que el $ffTIconductor se refrigtle deculdarnente A iexcliexcl hora de poner el fildadcl( hay QUt sentildealar qJe la parte metalKa del COilipOilelte wete ConKUlW al terminal Mn POI lo que ~ debe aislar cUdados6mente el tI1ac del diado mediante una lmina de mica y XI separador de plastlco pMa el tomlUo

-

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 20: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

5C( 1006 Matutino CinipO 610J

SISTEacuteMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO 2006

PRAacuteCTICA NO2

Variad6n de la Velocidad de un Motor de CD

OBJETIVO Al tlnll de tI prktiol podraacute 1 CI~1 de ruttur un slsteml de control de velockbod plltI motor de CO Aplklris I1 moduLldoacuten por Incho de pulio f$WM) pan control de ClrlM e lktrcat y Su lmplmentlclOn Ilste lIIOtrklH

AATERlAl EIroIILUOO

4 1el 555

(o 20iodo 1114 1lt18

bullo 1 Iah 8olon NO

V middot I Pot~o de 1001()

( 1 TnmsiIOf MOSfrT (IRf6lO) Clnal N de enrlqulaquoimienlO

amp 1 dlslpldof de allaquo (adecuado pano w Tnonslstor)

I (iexclpacllor de 0 1iexclE

I COIpacLlor de ll1F

~ 1 lampa Lnc~ndeKente (Oacute12V) de CD

c-gt I mLnlMolGt de CD bull

b I ~Istot de 1001

-

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 21: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCC 2006 Matutino lrupo 6103

INTROOUCCIOH

Muchas YKflS CUlIIOO trabllJamos ~ mtliR(ll)iltb ~ conltGl t1eoctroacutenloo

contamos con motOres ele CD do pequera poteK estos JOn de los maacutes COITIUIMH f

econ6mlrtlll ~ podfmol etICOIltrulos en la lTlllyorta do los Jueuetes a piw

Lm motorel de eacuteste tipo estin constituidos poo ID 1lmeQI por do imanes plaquomInenles fljldol ~ la OIrcau f una seNtilde de boIIlnOOs do ~ ubgdM ~ el ee dol motor habltualnMllte ~ ser tres

Su fundolWlmlnlo se bau en l inleraccioacuten entre el (lmfXI maptlco de( imM perrnanente f el aenerado pOr IIlS bobinas Ya ~ una Ilraccliln o IIIM repAsloacuten hacen que el de del motor comience su mcMmitnto pr~ que el ee del motor vire prCJCM1eodo un determNdo torqo1

LI veloddid de giro de ~O$ motores sueV _ muy alu Y Ii lo que ~ es

pllal1o par un listema do contrllt de procesos que SiN preciKl debemos reducir SIJ

YWcidad PlIr etlo IIIIplUremol un Ioodulador de Ancho de Pulso lkII de In fOlTNS

maacutes fKles de lorarlo es con-l TImto 555

PflOC[OWJEMTO ANAlfTlco

COmo yI lo comentamos los motOres de CD que no cuentlfl con caJ~

reductoras o -ti-I m6todo mednico de dilmlnul6n de Yelocidampd wetM prsenw- -l Wla(~ muy lta Debes reconiar que la Wllocidld de 00 motor le proporclolruo M fAAIJI o sea ReYoluciones Par MINIO Y ciertamente tlen~ un torqUl muy~

Te pte~Ir1 que es el torque l pues es simplemente la fueru de Ilro l

cual depede de VolrK fKlllres CDmO son la canlldad de corriefte el ~ del

almbrt de cobfe y la cantidad de YUllliS del bobinado etc Esto es ilto que 11 viene

detemllnado por el fbI1cantl Yque nosotllK potO podtmO$ cambiAr

5in embariexclo los motoReductores I traveacutes de w caja reductora formada por engriexcl1e5 diSminuy~ la velocidad del rotor f umentan el lorque

jf que ~ si sOlo corumos con un mlnlmotor que no Cuenlamp con UIII CJI

bull

El sistema mas utWlzado ~I concrolar la velociclad de un motor OC de ~

potencil rs medllnte la modulac~ Incho de puUo PWM (~ Width Modulatlonl

de una sentildea aadrada d111Ul1 como mue~tra la 111111 sliexclulente Bajo el contrd PWM el motor iexcllrl a un~ velocldad detltmlnada por ti promedio del nivet dC la sentildeal c~da

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

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00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 22: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SeE 2006 Matutina Grupa 603

Gr6f1to~ d~ CogttItrolociexclelrld tH 1M motor Cd tMdJnt PWM

La lensloacuten cont piudlo prt1enuda 1 motor se controla rnan~1endo II f(KUenCia~tlnte Y vJNndo ell~~ l loentildeal permanece en Ito es decir vanrwo el cldo iItI de trooo (Duty eyele)

AS si el eklo de trabtjo es le 50$ wmlniW JI motor un lemlOn promedio de 101 mltild oacutert vllor m6dmo con un cldo de trlIblo del 201 s6Io _ Qulnt p-rte de tenllOn mUIIM es Kmimstrada bull l carga Cambiar de 1M CIClo de tnlbmo del SOl 1 otro del 20S conUevllri 11 dlsmlnllCloacuten de l ~locldad del motor

La reiexcluldOacuteII fWM proporciona un eneal rNtodo mediante la utlllucloacuten de IIna simple serl digilal de COfgttrOI

Con esta ftlolliW de control l cantidad de carrienIe sifgte siendo l misma la

lensiOn no vaa y en conslaquoUefIClI el torqut del motor ~ mantiene QIle es JUStamente lo qiexcle estib~ busCllndo

bull

-

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 23: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCE 1006 Motvdno Grupo 6101

PROCEDUNEHTO PRAacutecnco 1 wOP(IUCIOH OE UN TRANSlSTOIt MOSfETshy

t ) l ~ - f t shyt

_ PSI sOlo lA ~pto ~Uolo iquest~ wcede COfI el Iid indicador LEOH U~ 11 ft tCWM 01 ld JiOruriexcl ~( aacutePRilt peiexcl ~

Apella) a fuente 1 alimen~ y repite el prqcedlmlento an~ ~ el lo quesucedlf (Mi Ir a r f)(end ldo _L_lfo

AhonI ~aUL1la conexioacuten 0It siguiente diaiexclrama

De nueYO pre5~ P8 sOlo lA rnomentO Y sueltao Ena wz QLMI sucede (Of1 el IldindicadorLE01 ~ pflrar(fr rWfd lt11 cu1odo t t ltJfflJt(

lQoeacute dile~aldste en el folaquoionamienlO di ambos circuito5 ----

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 24: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

AflCltiexcl Iiexcls ob5erYKiClMs que dMees 1Clbr~ nt~ prlaquoediexclmientD ~ twn iquestt-kJUs I lglAamp -u de los MOSfrT con ~ iexcl los am

PRO((DVoIENTO meneo 1 ~n MOVEr COMO TlAMSISTOfI [)[ POTEHCIA~

1tNtwl- conellloacuten delltUIerU d~ -

o

Mide 1I lo que fluye por l- rnpar1I de CD XI Y ~ Cl n de w MOSrET (151a mistniexclj SIl- corriente H rrut Ieviexcld (mtyOr I ) A CClIble ct dlllpiexcldor de CAlor)

JIeIlfu ta COtIti6ndelllgutm~ dl~ ro - I lo ~ Jo fr 1

ov-uv

iViacute -~PSI

L --------r---9~ N-NOSfET

bull

o

L

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 25: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SeE 2006 Matutina Grupo 6103

Mide lA I~que n~ por el moto MI Y el Canzll de w HDSFET (es la mlsmal SI la corriente es muy elevada (msyor a ) A colOCale el dislJllldor de Cillor)

AnotA IlIs observaciones que d~ 50bre este procedimiento iexclEncuentnu alsuna ~ntaja con las caracteristiCiIs electncas del MOSFET con respecto alas de los BJTs1

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 3 ~pY(M A BAJA f RECUENCIA- ~~ I ~ 1~ bull 65 m A La modulacioacuten por ancho de iexclxbo cambia el ddo iexcliexcltlt (Out) Crde) de una sellal

cuildrada es decir umbla la camldad del tiempo en el cual la sentildeat se encuentra en un

nivel alto Realiza la conelCl6n del slHulente circuito

= iexcl _ -L

8middot - shy bull H~ 3 _

~ 5

~ shy ~ ~~

vcbull - W

i

-Lleva el potenelwnelro hasta uno de $lJS extelroS iexcl~ observas con to al l

liempodeenclfldidoyPltI~ J r f (Jl(iexcl fr1~r [11-1 i no ~t (flrCtln 71 (rKlf) (~o (JOf u I~~ lt11 bull

leva el IKJtenct6metrolWta el tro iquestQu6 observas con ~fIeClO al 1 de encendidoY~lIadol lt 0(1 1 j

ftlll)Ill 111) ((IV oodr1 ((f I n 4 I Odl010 Lleva el potenCiacute6mdio IIbta e( otro extremo l ob~s eacuteoacuteii respecto al tiempo

deencendIdoYaPoIgado iexcl n c~ flto O lr ti JIfmpordm C tofA J Ylll ( arln~o IrYlut1il O 1t ~ 1 11(flpn O ~)OtI 9 ll r

Lil que acab)s 00 reallllOr es a lo que III le llama Modu acm pr iIIo(ho de pulso Pero (1

los valores del circuito estan calculados pilra un funlonamlento en baja frlC~ para que loiexcliexclre ~r el cambio en el Out y eCle

La frecuencIa de oscilllclOn debe prrmanecer aproximadamente IBUIol en CUitqUW momento lo uacutenico que cambia es el tiempo en alto de la salida iquestQue sucederia si aument~mo~ la frecueocla e11((~ 11 rr) -Il~ 111

(10

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

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Vmotol LO

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bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

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V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

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bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 26: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCE 2006 Matutina Grupa 6103

VUITlO5 lloe sucede JI elevamos 111 frecuencia dr tnlbaJO drt cnLlito Mtenor Iodlfla el circuito iexclnteno ele la siguiente fQnlll

eacute I -~

=-d - LO--shy rbulllaquo

~-+ shy - - 1-- - bull)

I I

Varia lentamente el potenclometro de ~ utremO 1 otro y ~MI el efecto ~Dimmet

lQuesuedecon llnmsIdiexclIddelilll-tlII1l iexcl r r h~ nmiddot 1~1~ ( 17lrnlt 1 ltl ~~fl rvl lJ1 1 Ir 1( I ~1 f Pb1iexclo r

A frecLoencWls elevadas l cerca tIe 200Hz) el Outy C)ele P no ~ perceacutepible y ~ obtmdrin alJUOOS efectos en lills Cilll1llJ conlrOllf En lIIs IimparllS illCllndescentes

W COMp obunlaquo IIRiI iltenuaclOn de t1 lumlnoslclltJd cualllkl el OLoty Crele ~ decrlMleflta A esto W le UIIIN OitrHnet 1PiJ1l11 CO)

CQMPtEMEHIO rtcHICo

Solkirg a tu iexclsIMIO[ rk lerbotGtlaquolo 9111 OI9er IO d 111 OfCuumlOfCoeio pntflWnt dIlter ea qw t INJtCf t fMnq di ondq que H obll1I (O

aCe circuito

Pon mucha atrocioacuten n YClI d 19 UnQSi r i nt tifO Ca~iOl muy dotkos o 9mbktr ri Valor eotrncl6mttfO r n Oerl di ler r flOacuten

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 27: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCC 1006 Matutino

PROC EDlMlENTO PRAacuteCTICO S ~EfECTOS DE LA PWM lVAftIACIOH oe VEloaO~Ol ~

Vearoos que efect05 time la PWM ahClra en los motores de CD Ioodillu el

circuito del j)fi)adimiento anterior de lf li~uiente forma

~ -shy

o

T~_ - i~rbull

l- shy ~~

fl F

I

varia el valor del potenclometra lentamente de un e_tremo al otro r obser como la f1WM afecta a la velocidad de un motor de CD

Con tu mano tIa el rotor del motor con ilXho cuidado r OOeria iquestElIinen

caflbios rooy drastKm en el torque del molor7 bIL Ce ml~ )Jacm pUuacute Ltdeg_ hnlmiddot

tte circuito te ~mlte variar la yelocidad (desde M hlIsta m aprox) de un

motor de CD hOllCIendo uso de la modulacioacuten pI)I an-cho de pulso Gf1IClas al lISO de

un MOSfET el motor puede tener UN demacnda de corrleote elevada

Trata de pel5af muy bien en dmde se puede mar este sistema tal vez lo puedas

~tlf 111 t u prototipo final de 6 semeSlfe bull

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 28: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SeL 2006 ~wtino GIVpo 610J

CUESTIONARIO

1 iexclCuaacutel es la tKniaa mas c1((llva par VlIrl III velocldlld de ~ motor de C07

2 JLlstlfo el uso del TrjltlSlstor MOSfrT en el circuito fiMl pre-sentado en HlI prlictlaa

l iexclPan QIM roecesita riamos variar l velocidad de un motor oe COl

4 [xpIica l ModLliacl6n por MCho de PWo WS urlCteristicas

5 iexcl~ qLlll tmos que construir un dnulto UII l~uJO pIfiI vir l velocidad del motorl iexclNo __i maacutes UeI mi un rtOacutesuto como

IImil- de corrientel uacuteplic3lo

Urva empIesa que da mantenlmirnto I miquinls despfchedorllS de cafeacute te ClaquoItrlOacute PIIflIIo siguiente

t Oebes hacef iexclirar el disco Portavuos de despacMdor de laquoIfeacute automBtizado

Pan ello se determinoacute que debas lAlt1zar un motoReductor de 121 con una velocidad de 80 RPM Plaquoo I~ ernpItSiexcl no te ulOfizoacute el presupuelto para comprar ese motor

Asi que loOacuteIo tienes en U4 poslbilklades el uso de un mlnlmotor de 121 de CO qLlll SI tl_ el suficiente Torque para hacer 11111 al disco peto su veloc1did es de 400 RPM

Deberaacutes~ un Circui to (aTO) el del procedimiento PrActico No5

Drt~rmlna

bull Cual ~ _ el potCtntaje del Out ()de iexclCiclo uacutetil)

bull iexclCI ~ _ el Valor de la TenslOacutell promedio pilflI poder redocir 1I velocidad del motof haSlI el v~or requeridol

bull ReIz l ~flc (motor lis tI que se ob~ 1M O5Closcoplo (omldefl l frKueOCWl de ta sentildeal de 101l-iz

bull InciIa el valor de la TenslOO Promldio en tu I raacutefiubull

bull

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 29: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCE 2006 Motlltino

t-shy Grvpo610J

I

t

Vmotol LO

~

bullbull

o r Jltgt

bull ~

bull bull

Lh i t 1

o ~

o

V_----t

iexcl ti bull

CONClUSIONES

RfI~ tu laquoIII4gnn (JI l ncloAIIlTlllnro Gplfcodoacuten ~ntGta y dnwntG12f d SU slstmo di- VIlrlocloacuten di ~Iocldod Irrwstlga otros mirados Ilretroacutenlcos es odoacuten d bull ~focldad 1211 COm) Otros clrculros poro producir PWM

~YO DOCEHTE

SI IflrIQ UAII dudCI JOb-ltr 1 futldtnlmlnro di- les clntOJ (Uf pruorbtzs no

orroorotl los ffiul rocb ~rodo o sfrrplrnoem quIltr~J ~rlf mayorn

conodmllntos sobrr nt ttmcII por f- contQCto G 0 ~lItn (NOtSorfl ~ltr1WS

(OIIOCn lo riOOrlo r PT6ako eh ~ 1M 7Ugtf pnsltrIltDdQS M hto pr6crfco

-Cmiddot~7middot shy(nJ Manos Groroo Itoartlllltl Soso ---~~~_ ______

iquest

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 30: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

L

fl bull

shy

SCE 2006 Mawtino Grupo 6 103

SISTEMAS DE CONTROL ELEacuteCTRICO

2006

Notas Relevantes No 2

Variacioacuten de Velocidad de un Motor de CD

INTRODUCCiOacuteN

Normalmente los molOfes de se car1lct~zan por dos piexcllimeuos que e~ dlrectammle ws propiedades Son 105 SlgULCRtli

bull Velocidlld de rotiexcllciOacutel

bull TOfque

LI prlmlaquoa Indica el RUacutenern de vuelLU por Idad de tlemeo qoo prodllCl el motor y~ndtpor corroleQ de lB forma de construccioacuten del mISmo de liUens6n de almerotacl6n asi cnmo 00 la CIll1 ITlIIdonioo que se acqte a su eje las uni(SaOacutelS empleadas son las r~uc~ por mmuto (rpm) y as revolucIones por segundo

iPs) V-=_-shy shy

l t~ del motor ~~esa lB fureza de IIctuadOo dt Hle 1--depende IOacuteJlGlmente de la potendoacutel que seI Coacutelpaz de desarrol lar dicha molD[ asi como de la veocidBd de rotacioacuten del mismo

El concepto de pr motor n t~ es Im~nte ~ la 1o(W~ de elegir Irl rnodeIo para lrIa apliclldoacuten determinada se define como la foora g~ es ~PY de venc~

motor muttj)ticadB por el radio de lira -r -iexcl-- -

Estn significa que no ~ lo mlsroo lTlOYer pnr ejemplo 001 polea que lliIrI$IT1ita uRiI fueru de I (Iiexcl~ con radio de xm que coo otro radio de lOan ya que

el par lMtor ~ en el seglJlldo (a$O el doble QIIl el ~ primero Las unidades de medida suelen rer el kll I~~o bien el 1 1 cm

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 31: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

bull bull

- -

l L

l L iacute L

SeE 2006 Motutino Grupo 6(0)

labltorntcno ltlo Control 110011lt0 do Haqua 11000nlt3 do CD y CA P~IinI 1

MAL CONTROl PARA LA VARIACIOacuteN DE VELOCIDAD DE MOTORES DE CD

Trataremos de IIacer el aNli~i~ elku-kO para 100raf variar la elocidad de TI

mOlO( de CD de forma ~uoacutenica

bull UIlI opcioacuten seria diwnlnyir la tlmsiQo con que l16baja el motor di~rnos 12 VDIU

Muy bienl Con estD ~rafelllidlsminuir su ve[(Xldad~ Sin embarvo el mDtor ~ (Stari traoJando bajo las COIldIcJOII6 para lu cua les fue di5eillldo y atkm1h al reducir ta tensiOn r~udremos la iexclwenc~e HMJI)_ lOf tanto tambieacuten

reduciretTlOli la potencill medoka deIrotoc lo que ~uramente UIJSIIri que- YI no len el torque lleCe$ilr1o para el desplalilmlentD de la cinta de la [)Inda t010sp0rtad0ra

bull ~unda~ ~iacutea tonectar lKl po~loacutemetrO tomo limitador de corriente en serie con la fuente de alimentaclOoy ~motDj tDmgJe rnueWll en el5ililuiente circuito

Vpotwgtc

=iexcl 1101011 1

-=-2410

T Si analizamos la malla formada la ecuaclDn para las tensiones es

bull SI elevalllOS el valor de potencioacutemetro la tensioacuten en el motor disminuye y la

te1l51Oacuten en el potenc6metrO alllTlenta AsI la velocidad en el motor se rfduce

SI en el circuito reducimos el Yalor del potencioacutemetro La temlOn en el motor 81nM1lta ~ la tensIOacuten en el potencl6metrO disminuye EstD caUSoacute que se Increnlellte la Yelocldad del motor

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 32: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

[ r

r

iJ r r

SeE 2006 Ma tutino G 6 f03

~_Observ ~ l y_ sectI deobe r~r fon(l5OlM1lte tOtre et pot~w~tro )1 el motDr slrmpre Lo cual nos puedII decir lo slBulente ~ la potetdl

p _ P-_bullbull ~quePmiddotVI

P__ -Iw (V V~

Al inttqnur la ecuacm ~iGr obseorvamos ~ la potencia siempre IlfflClrio Iil ~Iof mblmo y -tIa suma de loas poterldu del motor y del potencloacutemevo o SN QUI

El motor estar tnI~~ C(lO una potencia elklrlcl iexcliexclmillO por un potenc16metro ~ deben COOSlnIIr la pot~1 que el mocor no MCeS~~~-_ motor $(o_encuentre en l rnlnlma velocldiexcld que 1O(IarrlQ5 alana et POlenci6metto consuminl la rrmirnll tensioacuten de la fuente de allmenllcl6riexcl y squramcnte se drrj

AdemlIacutes el potmci6rnevo limitar 1I corriente de tra~)n del motOr Y como ya dijimltl5 la corriente es uno de los factores ~ ftela1 tor~ Y lo que NO ~ern05 es plaquodef IDrque

MODULADOR POR ANCHO DE PUlSO (PW)

JlI modulador por ancho de pulll(PWIII) es un di$poslljyoq~~~~iexcl UIIluolar la -elocidad en motoreos de (O o como - ~ ~_ de (O iexclniexclndes son controlada rnU eflcerllemente mn de alta potencIA

mientras 1M motores de ro pequentildeos y ~ianas de 1m ~lt SOII controlados mis elCltc5a~le con uansJstOres de COIoIl1UUCi6n por anclO de pulw

lJfI citcuito PNM roJ como reslJWb ~ onct ~uOra COtl cldo vllrilbk- de ON YOff vriando en el tie9 del O11100 l De MlI manenI u twIlidld vtnabtd ~ es tnmsferidll lta~

U prVvpoll YeIla~ dIt un drculto de PWM 500fe un COfItrwltb que se twose ~

variacioacuten IlIlNI de 11 potmcia lUTIInlsttad1l I ~ tnp IIlIdIUlle cambkl rHktlYo ~

encienciexcl

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 33: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SeE 2006 Matutino Grupo 6103

A UIla ~I de conlrOl del 5Qiexcl ~ PWM usari cerca del ~ de la poterda total

Il n

[

iexcl

l

de la cutI Clsl 1058 Jera transferid~ III (arp En un wntr~ tipo resistivo de un

SOS de potenda lIue se quiera ttlImflaquolr a UI carp se estima que ~ pIItOacutee IlIeIAr tefCl de un 71S [1 otro zn se pierde en forlTll de calor

la prlflC1Pol ~nLlla de os (iexclr(lllm de fWM es la ~irilldd de que edRa

intlaquofe~iII por radiofrecuendA (RFI) El Rfl pueoacutee mlnlmluoe ltIicalldo el con~

Cefa de la c a ~ utRlundo un fittt1ldo de la fllente de al~ucl6n Este circuito pasee l1li pequentildea prolKdiln conuA RF1 ~ pfOCluce l1li minlml interferendl

TEORIA DE MOSFET S

EL MOSf ET DE EfoU06lEOMIEIfTO

de empobrKmieoto tambieacuten denomlllltldo MOSm 11 de de~I6n~se comporoullL unaoiu de mIItl(ia bull tipo n con una ZOOI p a la defecNo ~ llII pumA iexclUU Aisl1da A l I~d la zont 11 M dtIllllIlIM ~to (o culaquopOl Lo electtnne5 que circulan

desde 111 fuente ~ ~ drenador deben ~w a tt1Ive del estrecho canal entn Ia pueruiexcl 1 la ZON p

UN cape delpda de di6x1dC1 de llllcio (SIOt) 50e deposlu en el lado ~erdo del

caMl1 dioacutexido de llllc io el lelTlejante al gtidno l por MIt(I es un isI~ En un MOSfET la puerU es medllu debido a Que la pueru eu alstada del canal UN

cotriente de ~dCl~able dl)ull al cuarwio 1--tef~I6n de QWIe5 PDSIltilI

l En la Fliexclur siguiente (11) 1I1Wflaquo un

MOSFfT de empoblaquoltlmlento con una 1et6i6n de

pueru neiexclatiVa La llmentacioacuten V_~ I IgJo etKt[pnes bn drn desdl l fuente hKia el

drenador_ utol circulln por el CIIIolII estncho a 11 Ir~erdi del $Ubstfilto p bull tmsioacuten de fllletU contrata el ancho del (_1 Cuanto m4$ rteiltlv se

-

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 34: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCf 1006 Morvrino G 6103

u r

I

tMSoacuten~ puerta menor ~aacute t COfrlente de dfen~ Cuando la lensiOn de puerta ~ (o wflcletltemente ne~ap 11 corrleotr de drenadlaquo stJoterltlmpe

Al esUlr 18 puertll de un MOSm listada

elktrlcamente del canal podemos aplQt utol ten~

positiva 1 la pueru como se muestra en la Fistra (b) raquo LI ~1On positiva de pu~ IncrffllenLl el rimero de rI~ Ubfe1 qII c1rw11ll ~ del anal Ciwtt)

rni5 POSitiva IIH la UMIOrI ele ~ lTIYor sera la conducd6n de1dc 11 IIcntc twlda II dlftlldor

EL MOSFEI DE ENRiQUECIMIENTO

de la eYOIucl6n ti rllDSFET ~ de acumuladOO) Sin IK MOSffi de

ordenadores penonallJ tlll e1luOOs hoy en di bull

La tdell bMica

ELsubslllto~ la fiiexcl~ r~) iexcle t1CI~ aJo ~ho Inta el doddo de sttldo_ CCNTIO se p~ Yer ra no existe un canal n~e Ltumtel el drlOiUklc iexclcOrno funcional LI Fijln (bl iTUeWa 115 ~~ de potaril~ normale$ Cuando la tt~

de pueru es tvU l cotllen te entre la fuente r el dreoador ts nula

-=-11

bull

Por en ruOacutell et loIOSFET de ell ~imiento eui ocmnglflltnr 111 roUI ~o la ltfGicin de puerta es oero

LJiexcl unta f~ de obtener comente es medi ante una lenSl6n de ptJefUI pIlsltlv bull ftldo [--pueru leS positiva atrae electrones librlH- dMuo de la fejlioacuten2- ~ eues 5e

recomblnan con 101 huecos c~canos 11 dioacutelddo de sUklo CUII(Io latitisl6n de puerta es

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 35: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

iexcl

L

c

SCE 1006 Motutino Grupo 61tH

lo JuflcienlelTWllte_i1OSlllVl tDdos IIK lutCOS prOacuteilDOIIl dioacutexido de dUelo de1aparecen J los lI~s libres empiealll a-cul desde It fuenamp1lKia el d~dcr El efKlo OS

~Ico al de crear ~ capa delH~ bull mat~1I1 tipo n proacutexima 1I dloacuteido de silicio Esta Clp1 concIIMloriexcl se cIenomlna P4 rk iexclmon t Ipo 11 CUlIIda existe los

etKtrone$liInos pueOen drcular fklllTKl1le desdI La f~le el el Ik_dor

La VGbull mIacutellfN que eru la tapiO de IowenIOO de lIpO n te Uamll tenli6tl umbral len intlb rhmlrold wlta9 sImboIilld por V~1fII (UllndO Vm menor que 11_ It correflle de d~daf es nula Plaquoo cuando 1m es mil que VG~IIri ~ elraquo de

invenioacuten tipo n conrcu I1 fuentel dreniJdor 111 ~te de drenador IH I~ los

va~ tipicos de VIiilIIIf pIIlI dispositivos de ~ueNtildeI ~l pueden viar ~trcl )-J~ amp~ - 1 iexcl - I-~ JG JG(o) Le 00

Lm Jm y 1M MOSffT de tmpobreclmenlo esIJn dsificadol como tal~1lOlaquofJIt MI conductMelc1 depende de II cd60 _deJIOS ClJol5 de depled6n O NOSftT de

mriQuedmltnlll Hti a$Iacute clsiflCltdo ~ su condllClivkIMI nMplI cuando LI tensiOacuten

de ~ es IN)OI que la trns6n JITIbrlll los dhposltMls de empDbredrento conducell normalmente OJIIndo 111 ~16n de pl2ftI es claquoo moeorfnIs que lo dlsposltMIsir eMquecimiento esuacuten ntIIlIlalmente COfU cuanda La tensIOacuten de puerta H _

CAAACTERIacuteSTICAS DE SALIDA

l Un rIIOSfIT de ~lqueomitnD P4ra peluMJ ~ IN IImlt~ de poIend de 1 W o menos La flgunI ileuet1te (o) mueostnl un conjunto de tlWVn de sa lida de lofI MOSFET de ~lmlentD tlpko 1II curva in ferior es la CWVI cM VlII

Cuando Ves es menor que V_ la (Ofrien~ de a-enador es ~irn~e (ero Cuando V~ es mayor que VGI(8 el dlsposltlYO conduce ~ la comente le drendor se controla po- medio de It tensi6n de puerta

La parte ~ ~icl corresponde I 11 lOIIl oacutehmica ~ la pan~ all horizootal

(OITeJponde I La ~ Ktiol El MOSftT lit enriquecimiento puede fLlor0r en (uaiqlllerl de ~ (n OVIl iexclWOLabnls ~ aauar como uniexcl rMiltenti o cono dla

fuente de cOOieflte El UIO prindplll$ en ta lOtIIOhmIca

1II Alur (b) muestra l onl de caracterlrtta de trosreo-eriacutecia tipica ttI ha)

corriente de drenadlaquo hasta que V Ii miexclyor que V A partir de entOOCl1 la corrlen~ de drenador sa Incrementa ripldlmente MU que IUlnza la corriente I sawrac16n 1_ al Ui de este punto el disposltlvo esd poIarludo en la reglOn 6hfIKII Por tantO l no puede cr __ aunque v crezcbull Pan seiexclurar la WturKi6n

-- -- -

r

r IJ

I

rbull

SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 36: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

-- -- -

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I

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SeE 2006 Alotutlno

fuerte se liS WIII tensioacuten de puerta v~ butlnu~ por ~iI de vltj como se muestnl en ~ Flgn (b

r------ gtSII~

_________cr shy1-_______ 1_ middot 101

U~~_ -- ~+-- ~-- - I

SIMBOLO EltCTRICO

~ndo vG1 bull O el MOSfET de ~~Lmlerlto 1 ~ al no IYIMor caNI de cooducdOn enul L1 fuente y el clrenlldor El simbolo eteacutectrlco de la F siiexclulente fa)

tiene una linea de Qnal bull UUOS para lndor lI condiooacuten de corte como el lectot sabe lHlII temioacuten de poiexclertI mayor qUl la 1K1oacuten umbral ere UNI (I~ de lmoenlbn de

canal tipo It que conecta l (uenll~ el drenfdor La ~ apunta hoadl estl u-ordf-de inveni6n La tlIIIlOtUa ~ lIIl fM8llipo n aando 111 d~1vo etti conducimdD

lO

Tambien Ilay uo ~ de enriqUKImletto de UIIIl p El simboUl eleacutectrico es sJmllif ncepto ~ la ftKha apunll -oacuteamp fuer como en la lliua (b)

MJraquoUo TtMSON PUERTA-room

Los MOSfTI tiMM Lroa~ tlpi de lIiexclpiexclido de silldo 1Wl1~11 ~ impide

I torIWlte de pumJII~ de 1IC[lA tanto posltlvas como lIqatlvbull EWI

Glpa de- aisllmitonlO $e ~tlene todo o ~1Ida que $e posible ~ proporcionar I la ~ mis conuol IOOre ti comente de dre~ Debido a ~Ia ~ de 1I1s1~

n tan tlriaadl se puede detrulr iexclcilmente coniI t~kin pueI1l-fuenjt I~M~

11

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1

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SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

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POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

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Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

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SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

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Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 37: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

11

r

[

bull

1

shy

SCC 2006 Matutino Grupo 6103

Po- eempltl un lH7000 lgtene -WI v_ di t 20 V SI 111 teos6n puertiexclrmiddotfuentt es

mM positivlo que 20 Y o mas neptlYII que ro V II dftpda CIIp4 di allobmle-nlO le

destruirlo

Apilne de la IIpllciICloacuten dilKU di una v ClCfiNI se P-fittllniexclru1r LI cIet~ ~ de lI~mtenlO de forma NS MI Si seo retira o le In5elU un MO~ ni un clnuito mlenttlS IlimenliIClOn esti conectlda liS tensiones tnonJitoNtildes debidas a eftctos induttvOI V otnJ causas puedm ellCtder LI ltmlt~ de V~~ tSUI

manera ~ deWuir el oOSftT IlClu50 tOClr con Iu ITlilnos un MOSrCT puede depositar suf1Clentll C e-uaacutetica pUl que eleediexcl 11 VI_o Esta es la rubn por la que 10$ MOSFCT Irtclltlltemtnte son empaquetldos con un anillo metillco Ilrededc)r de 10$

tennlNles de Ccntlll6n envueltos en pilpel aluminio o insertldO$ en epIma condUCUln

Muchm MOSfU tSlaacuten pmlCfidOS coo diodos _ internos en parllelo con LI puerta VLlllltnte La t_i6fI unef es menor que la V_ En COIlSecue-ncIa el d1odo

lelltf entfl en la lOI1l de nIfIluno ~ntes de que se pr~uzca cUlquler amp110 la capa de atsllmlenlo Liexcl de-sYelllIide esto dltlOtls _ illlemOS es que fedocen la alta

feslStencia de entnoda de los MOSFET El precio vale la peNI en IliuS Iplladooes YlI que iexclltunO MOSfET UY Ulr05 ~ dtItruyen raacutecltmente ~n I1 proteecm de los diodM

ener [n conctusioacuten los dl~lIllYOamp MOSFET 1011 delicados Y MI denruyen fjcitmente de modo que MI hin de INIIY)at culdlldosameote ASimismo ~ le deben coneclllr o

~onecllr mlentnl II iexclUmentilCOn nl~ ~tadII_-Ellrnente anlft de Allllrrlf con la flllno un dl5pOlltl-o MOSfIT debemos poue I trIIUI nues~ cuerpo tocando el cNsJl

del ~ con ~ se esteacute trl~lfIOo

LA ZONA OacuteHMICA

AunqIJe el MOSFET de enriquecimiento le ptJCdf1 poLIrtw- en la wna Ittlva no se

suete hacer porque es prlnclpilmentt ut dispositivo ele conmIlX16n LI --IOacuten de entradl tlpic toml un vlllor bajo o lito Tensioacuten bIiexclo es iacuteN ( tensioacuten liu es V_o lA

valOf que $e tSpeC1ficl en liIS hojas de canKtensticlS

ORENAOORmiddotFUEHTE EN RESISTENCIA

Cuando 00 MOSFET de erllqueclmlenlO H pollfiu en la zona Ktiv ~

~altntl a una lbutellClII di casJ todM lIS hojlS de calKlM$l1cti dan el valor de ~u resklIndI una c~ de drenado y ~i6n putfUmiddotfuente eiptCIacuteflus

La rltllr siauiente illlWll la del HYunJYOSO ~ en ta lOI1a oacutehmica de la

curva~ V bull V~ El fabriClnl4 m~ V V~ en I$te pulllO QcA HInlr ele l

et fabricnte CllcuIa el valor de RflPl usando esl~nkloacuten

bull

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 38: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCC l006 MGtUDI10 G 610J

P~liexcl~ 9 Labocatorto d~Contol Ekltlculto tilt Maqu EI~lttr1r ~r C O 7 CA

PoI ejemplo en et punto de tIIiI

VtU406l tIeM V_ W -00 rnA Con La raacloacuten Interior -

Rosto- IV 11oom bull 100

-____ 10 _

shy

~-------TABLA DE MOSFET DE ENRIQUECIMIENTO

La Tabla sl~ es _ rnroewl ele M05FET de ~imio-nto parl peque seial Los VlIlores tiacutepicos de Vtat Yln de 1511 V Los VlIlores de ~ elin enve 03 28 O lo que slgnlfita que los M05ftT lI1Mn lSIol resistencia baja cuando ~ poWiun en l zonr ilhmlCll Cuando se polafiun en c()(te tienen UM resistmcla mg IUt ~Ima~u comow circuito ab~rto Por tanto los tOSfET de e~lento tlelltn UIlI excelente rellClOO de correxiOOmiddotdesconeIUOn

VGS(UJ (VI V~(V) ~(O) shy~ - VN2406L 200mlt 150mW2 00 20 150mlt 150mW2 o 00000 2 15 200mlt 150mWbull 200 100mlt W 0 w IRfOl20 1 01600 IWl

bull

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 39: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

r I

u n f I

I f I

L l

POLARIZACiOacuteN EH LA ZONA OacuteHMICA

r--~---- v ~_

Grupo 6103

y l tmsiOn ~ corte de ~dor es v IJI FilUlil lb ITlUeSta la recu de carp ~ contlnUII e1tre UN can1l1lle de 5lluradoacuten de _ Y UN tensi6n de COfte de V_ Cuando ve) bull O el punto Q esti lIl el extremo ferior de la rKtI de Qf9~ pilra continua CUilndo V bull V_ el ~to Q eti lIl el U1remo wpec10r de la rleCla de carp UumlJflrdo el punto Q esta por debajo de punto Qiexcl como se rrountra en la Fijur (bJ el disposlUYO esta poIa rludo ffI I1 zona oacuteMntildeca el decir un MOsFET de e-nriQuecimlento esti polarizado en La zona oacutehmica cuando se SAtisfice esla coodidoacuten

-1 ~ cuando V a VtooJ

La EcuKI6n AnleOor es ~nte ya qtJI nos Indo ~ Uf MOSfrr de

lIlrique(imienlO esti funcionando lIl LOiI toN Ktlv O la moa 0Ivn1u Dado un circuito con ~ MOSFET de eNlquednUento ~mos calabt la J_ Sl~ el menor que ] Clndo VG1 bull VG$pgtJ sabremos que el dispnitiw e)u polarludo en la lOflil 6tunica r es

equivalente UIIII peq~ resIstencIa

CONMUTACIOacuteN DIGITAl

iexclPor q~ el MOSIrT de eMquectmMnto tiiexcl rewtucioNdo la industria de l~

ordt-nadores Por su tClSiOO umbral es ideal pulI mlfIearse coruo d~itru de COOInUUIcloacuten-Cuado l tendOn de puef es ~Ioe la tensiOn umbr-- ti dlspo5itiYo COIIduc2 EsLl KCIoacuten de torleconduccloacuten es fundolmeoUl en l construccioacuten de circuitos er cmIeMdoreJ SI ellKtor estudia Ofdenaoacuteores veraacute que un ordeNdor comi1 ulilizlll

mtuCIIYS dt MOSffT de Mriqueclmienlo como COIYIIUlaOOre5 de tAllm d~iOn 11111 proce5M dlIta5 ~ d)tos repre5entn nUmeros tuto iexcliexclrnCOS y cualquier informiddot mKi6I1 que ~ pueda codificar de I(IOYN bWltntildea

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 40: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

bull

I I

r

bull

Grupo 6103

FET DE POTD+ClA

Hfrsu hora se ha Ioedo hnclpl~ en los MOSFET de ennciexcluedmlffilo pilr

peque(A seNtildeoI e10 ~Ir MOSfrT baja potencia Aunque MI pueden enconVW 181110$

parJ monlilje diKretD e( UWl pr1nc~1 de 101 MOSFET de ~riqLMClmlento de bija

potencia H eo circuitos Inteiexclflldo$ d1llltlllel

No sucede lo mismo par apllcK1ones de ala potlMCiII en CU)Il caWl~oIOSfET

de erv1qIaOmkouo H un ~M d1scre1O ampLiexcl~te utlllado elgt apt~1Ii que convohm molQr~~~UHm Hlpmciexclns fuentes de tlMlCioacuten etc En cstti ~ ti MOSfEI de CImiento se denomina FU di pOUnckl

Los fabritlntes producen dlulnlos tlpo$ de dPositiYos ta~ como MOS TMOS heuacuteET trench MOSFET r wveFET Todos 6tOiexcl FfT de potenCia e~eln difenmte ~rI del CInIII para aumentar WI Umiw1IJMs mixilllll5 Enos d~lttm lleneri

llmltsclonn de comente dtsde 1 A llaslil mas de 200 A Y tlmiudoMs deo potencll delOe lWmMde500W

lI Tabla preieotadll I mntlnuKloacuten es una muntr de fET de potIIICla

disponibles comercbolmenre Noacutet~ que v~_ es 10 V par todot esto disposltjyos Al 5111 risic8 mente iexclrindes requieren valOfcs altos de para 1seaurat el runmiddotV_ clonam~ntD en la UlIIII 6hmla Como se puede observar al IImlladonts de potencia son conside1abln capaces de maroeJir aplicoclorles ~d como control M automod6n 11m1nK1oacuten 1 CIIleftcioacuten

MTl1IOE

MTVlfNl 00 107 013 225 0035 shy Iol5 0012

El anilislS de un cirWilO m ~ potencilo es igJal que pua diexcl~ de

pequea 5o1Iat CUllndo ~cita con NI tensioacuten vst-I ~ 10 V un Frt de potenCia tiene

una rMlst~ ~~ en l zona chmlu COmo antes lII ~ menor qut 1_1 cuando Viexcl bull VIfooJ garantlUl que ~ di590Sltlvo MtiI funcionando lfI ti wna oacutehmica y KtUa como lHa ~ resisU1oCIa

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 41: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

I r

U D

SeE 2006 Matutino

CARENCIA DE ESCAPE rtRMlcO

Los tran$11t1nS bipotares loe pueden destruir a cau del ltrK1IpC lirmko ~I

j)(oblem tOl e$lOS trwl$lorel es 1M coe fic~le oeafttivo de- V-Cuando la temperalUllII

IntefM sube V baja Esta roenernentA la corriente de colector forzando un aumento doe

l lCfIIplaquoalUnl Pero una t~luril mayor reduiexcle v aOO maacutes SI 10 e colocf un

dliipildof iexcliexclpropladolaquo traM$lof bipolar entrll en ~ape termico y se destruye

Una YoIIUIja i~rtanle ~ 1m m de tnnslstores bl~res es MOSfET t~ 111 coeficiente de I~ limb~ o hace

DESCONEXIOacuteN MAacutes RAacutePIDA

Como 1M11CO Mlterior~e los porurdores mlnoriUlr1os de lDs tt~i

blplUres loe alrnllulIn en bull1 ION di IlflIoacuten durllltr poIaac6riexcl dnclll Cuando se trilla de ~ laquo1 corte un tnIlIS1slOr bipolar 1M caraas almaclaquollldu clrrutlll tU-ante un nito Impldleodo asl lM3 desconed6n pida Como un m de ~iil 00 time

porudorft mlnonlalios ~ dHconecur ni iexclflll COtJ1etIlaquo mis ripido qp un

tRnilstor blpWr Tiexclp~ m de potencia puede desconectar amperios de

corrMe en dkimas de na~do EUoes 10 100 veces u r~~ un ttusshylOI blpcQr c~llIIble

FET DE POTENCIA COMO INTERFASE

lo5 OlCUllO$ in~rllClo$ diiexcl1U1es 5(WI dlsposlttYos de balJ potencLiexcl poniexcllII pueden

propOicIacuteOOIf SOacutelo ptquentildeH corrientes de CAlla SI se desell usar la lIda de un el para ncltlaquo UfWI car que nlaquoHIta UN ~n cOf1entee puede eflllIeiexclr m de potenoa tomO interl~ (1IIl dl$90SltlYO B que permite un dlsposttlYo toITIIdciexclrrse (1 controtM

otmq

lf ni muestra tCmo un (1 diiexclIUI puede contrwr una uriexcl de iexcllLJ potencllaquo La II~ de( CI ditiul beltl la puerta del m de potencia Cuando a 5lIll1d1 d11lllal es

ltI el m de potenela H como un IntenUptOf cerrltlOacute(l CUiIIldo $oIlliGit dilillll es baja el FET de potencia es como un IntemJptOf iexclblerto Una de w apUCjl(Ionel mis ImpoUntel de 101 FET de potentia torII~te en servir de Interfase en~ a dlBHa1cs

(MOSrrr y CMOS de pequeNtilde selal ) y Clriexclai de alta potenel1l

-

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 42: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

I

Grupo 6103

[

L l

bull I L

r----r--~middot La Figurl sliUiente es un ejemplo de

un a dllltal CDIltroanto tftII OIrll4 de aLu

poteOCla Cuando La salida de( CMOS liene valor 110 el m de potencia cu CCMM un in~ptor cemujiexcliexcl En esle (ISO el arrolllmler1to del motor tiene unl tefllllln de 11 1 bull su vavis y el eje lira Cuando la

salida del CMOS ti baJl el FIT de ptUnCII esu ~D el motor lWlI de ir

08SERVACIONES SOBRE LA ACTIVACIOacuteN DE LA COMPUERTA DE UN MOSfET

Los MOSrET 100 lnonslslOfe$ que VIblJln con tensioacutetl bull dlfereoca de lO IIITs que has iexclIizado (ya ~an PHP o Nptll QUe trabajan por corrlelle1 Por ello cundo tnbaJes con cIrcuitos de entrad mecinlu (como inlefruptcns o Pu5h BoLonI) coneaados 11 la Gale d~ colOQf un resislOf que le permita wAse1l1fllr un fQdo de cero fellSJ6n~ es dKlr un rnmor que le ~lIre ~ 1I no I1tib presioNlndo ampl

Inllaquoruptor La Gate e ~- autorniticlmente al nepttvo dotI l fuente t1O NY similar OJltlie NteIi ((In los crcujt0 ntefJd~ (Mlpuertu Oacute8iaL

SI 00 conectaS e-ste rmtor lo mis probabte es que curdo La Glte detecte_ tensioacuten Mlclente PJTI cUvarse l calla que se ~e COflKtada al Orloln pefmaneza encendida hasta que txlstl urII tensioacuten cero m 11 Gate

Sm m1bariexclo si conlfl)olS la Gte de tu MOSFIT a tr~eacutei de un drtulto loacutegico un

circuito formdo COIl sentildeales de ullm diattales por decir lAl 555 ~ Esle ~lSlor de

~mef1LO~ yl 00 es rrcesarlo tI qiexcle el circuito de control serio el Malpdo de conectar o 00 11 Uacuteltlle ~l ~ial ~o del clrcuttD

-

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 43: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

bull

11

bull

I

L bull

SCE 1006 Matutino

iquestPOR QUE SE LE NOMBRA VDO

lbI~e lt tuBraacutes prttuntldo iexclPor que la tmsioacuten de allfMntacioacuten st

denomiNo COITCI Vl

igtues bitrl ttriormmte cuando tnlbaJasu con ti TIP o ti amp5-48 la ~ioacuten de alllMntadciacuten st dtnomlnlba va y esto NO signiflCatM ~Trnrl6n CorrlrMr

Conrf_- Ii no ~TtnlIi6n de potariuciOn de CoIector (hacletldo reftlencia al CoIlClor de los IJTs) Etl tos MOSFET a la Uru1OO de alimentaci6n st le denomlN T~1oacuten de polarizacioacuten de Drtnaje- Yst ~Igoa por VIlO QUe es la Terminal que lIact la funcl6n del

cotlaquottIr tn hte tLpo ele transistores (se encarp del desptaumlento ele 10$ eleclfooe1 haclll las Ciexclal eleancas)

Ola Ttoria sobre MOSFtT fue txtniela ele la slgllLtrlte bibllogtafia

PRINCIPIOS DE ELECTROacuteNICA MAlVINQ Alb9ft PauI 5exla edicioacuten Edit Me Graw 1111 Espala 2000

APOYO DOCENTE

Si tleols prtJtlterNos tfI trlUrodtr Los conceptos teoacuterims presentados tri bu

docurMIlto por f-or sotlcka ellflOYO de los ~I llS ptOfll5Olts de tu espKutidlel

bull

-

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 44: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

middot jlt c IIUO MafUf ltJO ~rupo OIVf

Ubo~tono de C ootrol Electroacutenco do H 1uiexcl ~EIDlttrltA~ d o CD l C A Pg I

SISTtMAs DE CONTROL ELtCTRICO bull 2006

PRAacuteCTICA No3

Arranque Paro e Inverdoacuten de giro de un Motor de CD y CA

OBJETIVO Al concluir eacutesta praacutectica estarAs capacitado para ejeocutar en forma teoacuterica y prktka un sistema de control electroacutenico para lograr el arranque e l

paro y la InversJoacuten de airo de motOfItS de CD Y CA con toda5 5U5 Implicaciones teacutecnicas

MATERIAL EMPLEAOO

C I 7432

C I 7404

- po C 1 7-411

bull 7 ResfstOfes de 1Kiacutel

2 Posh Boten NO

bull 1 Pum 8oton NC

bull J Resistores de llOO

bull 2 Iedi

bull 2 miniReleYadores (5V o 6V)

bull -~ 4 Transistores NPN TlP 41

bull 1 Notot de CD de baja potencia bull

EQU1PO EMPLEADO

bull Molor TrifMko (1 4 HP o 112 HPI

bull Fuetlle de allmenradGn de CO (Va y V)bull bull 1 Fuente de aUmentadoacuten de CA Trifisic

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 45: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

t t t tWO MOrunOO Igtrupo CJU

IHTROOUCOOH

$1 duda si se trabaja Corl prototipos conslJuldos con motores las plezM mecaacutenicas muchas veces deberin tlfMf JnOYfmlentos de vaiveacuten puede ser UlB banda transportadora que camtraquoe el sentido de transportadOO o UIl brno roboacutetico que wbe y baja o un Grlpper el cual debe cerrar y abrir o tal ~ lJIl autom6vil a escila que cuenta con reveru Hablando a nivel de potencias mayores podemos menclOllaf la plumilla de

liacutemite de lAl crucero de tren ooa batldorl IncllI5tr1al de 60bIe sentido lrIIII IrUa qtr sube y baja lJIl lancho ef1tre muchas maacutes que ya conoces de tu CIOO de Control electrcmapeacutetlco

Por etlo se hace l1CCeSaOo que encontremos la manera de realizar el control del sentido de iexcliro de tos motores tanto de CD como de CA por JIPC1to de forma

electroacutenic1 ya que tu ya o sabes hacer de forma electroma~

igtftOCEDIMI(HTO AHA11nc0

Muy bien Ikta ~ OD te aburriremos con Mtodomiddot et anaacutelisis de coacuteml trasladamo el circufto de control eect~ a su forma electroacutenica de hecho bl ya deberlas poder cometUirto sin ayuda externa E vez de eso sOto nos timiwemos a decirte COOIO flndona de forma diiexclital

Pero allo que si debemos meodorw es que al Iluat que ef1 el drcuito etectromamplleacutetlco en el drcuito que COIl1trulremos eKlste lAl meacutetodo de MdesllabmtaclOacutell ~ que Impkie que eldsta dos seates de control al mismo tiempo XI

poco maacutes adelante veremas el JXK que- del uso de esto El ctrclilO digital utlLfzado generalmerlle para la eisia de tiro de motofeS ya sea de CD o de CA es e

silJiente BA1

L L Salida1411

l bull ap I

bull bull ~

02 T~ JZL

I Salid1(11 L

-

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 46: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCE 2006 Motutino Grupo 6103

y w func1~to se describe asi

a Al pesIomr BA (o sea Botoacuten de Arraoqut 1 la compuerta OR en la parte superior del diagrama iexcliexclquiere iexcl-iexcl Ml ~ en una de W5 entradas lo

que- produce- tamblen iexcl-iexcl ~ en su salida

a Inlclalmeflte- ta salida B se cOll5ideu como U1 O cl coot pala POf una

NOT conectada a una di sus entradraquo por e-Ilo la ANO de tres entradas contle-nen In eUa dos ~ (si con5idmll1105 el del puItO antlrior)

bull El a p leotOn de Paro) Plopoodona ~ iexcl-iexcl J ti AMO~ con

Mte y lenM1D5 tres en eacutesU ANO lo ~ causa que $U saltda se _Iva WIbIM Activando la salida A

[n ate iOil~to el 8Al no importMa que rqrest a su I5Udo inidal YlI

qut ti latida de la ANO propordcIM un continuo en una entnIoda de la Oft (estado de IOClavarnlento)

Al mismo tlliTlPO QlII la salida A es activada la ANO iexclnfmor qooOO

deshabllltada plra fHopordonar un ya qlJl II 1 de la salida pasa por 11 NOT infe-rlor y como sabemos si ~a AHO cootlef1e un O en cuelqulen di sus e-ntradas el resultado slempfe seR O sin Importar Ii etajo de lal dImaacutes entradas Por IIlo Si la salida A se actlVI la salkia 8 se deactlva forzouomente [sto se hace con el objeto de evitar que se activen las dos sentildeales at mimm tiempo y que puedan CMUf ~tUn

perurwe al Sistema (generalmrnte Corto Circuito)

El anaacuteU~is pul la parte infertor se hace ~ la miSlTlol manera que el

anterior Intenta describirlo primero do ayudA de tu profesor r en uacuteltima Instancia audliirdote de tus profewres de Controt ElecttOacutellho y lIectromaetko

IHVERSlOacuteH DE GIRO

El cirwito pr~tado anttl1ormente soIamenle es el cirwito de COHTROL yo eacute5te

NO REALIZA la klversloacuteo de iexcliexclIro de los motores simplemente proponlona el mando para determinar queacute operad6n de5NmDS efectu~r (por ejemplo Salida lo giro en sentido Hofaf1o salida 8 Rlro en ~tldo Antlhorario)

Para lograr Invertir e l giro de los motores harenmnO de las sIiexclultntes ttlpas de potencl~

-

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 47: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SC E 2006 l4Qtutino Grupo 603

MOTORES DE C A

Los tnOIor~ di CA que pueden Irrvemr su senOdo de giro con los que contamos M SCE son En forma monofislca aqJellos que disponen con conelClOacutefl externa oe su devanado ele 1IrIaIlQ~r los lIIDtore$ Tr1liskOl Cada trIO de ellos con las caracteriacutesticas

~ ya CQflOf~ COllll(]tfri~ Y clertMnente los Tr1fMcos son mis socorridos iexcl)lira pcIflCf en fuoc1ooamtento la 1~ ele IIlro

Como reaJrdaris el cambio de Wfltldo de airo de un motor TrtfMico se li)ira intercambiando 2 de ws tres foases de alimentacioacuten

8agtaacutendonos en esto la tnvemoacuten de sentido de giro ele eacutestOl motores se loinI de una forma seodlla como se I11ue5tra a contlntwldoacuten

1 ni n

u _

lDgt 1 n n

~++++

Slmptemente diremos que al acttvar la bobina 81 del contactor -()ef1or el motor tt1faacuteslco se conecta de manera fl T1 nmiddotn f)middotn causando el eoceodldo del motor en

aliexcluumln sentiOo y l Activar 62 se conecta de la forma F middotn nmiddotn f)-Tl 1 cambiando

1 conedoacuten de eacutestas dos fases es suftclente para que el motor ite en sentido contrar1o iexclal primero

Por ~to ya wbes (JJe sucederUi si ambos contacOfes se ~ie-ran al mismo tiempo U IIoN F2 no teodoacutea ninllUacute problema ya que se COOKt constante en

ambo$ contactores S4n emb1tiexclO f l Y f) se lXIirian 1 esto causarla un Corto Circuito Blfislco y creacuteenos que ~no es nada ~e

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 48: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

bullbull

SCE 2006 Matutino Grupo 6OJ

MOTORES DE CD

Como sabemos jo supoIlelilOS) ~ sentido de tiro de un motor de CD depelde de la potantildedad ~ se ~tlu amp $U$ terminal en crnsecuendil paril umblar ~ giro es lIeCeSIIIrio inlerCambillof las tenninaal de motor o raquoen cillntl4af la potilrldad de Ia alimentacioacuten

La forma mas Slaquoldlla de conlnur un motor de CD de baja potenda en

~eIoddad y wntklo de aIro es medIante la conmutadOacutefl electroacutenIca de 0001 clrCllltos realizados bliskartnte con tnlnslstores que reciben ~ nombre d PlJieflte H Como se describe en la filln siguiente para tnMlSlstores HPH

bull bull bullTM MJ bull~

bull bull -

- iexcl L

Eacuteste drw1to esti forlllllOo por cuatro trMlSlswes que ~Jan en cormutlt1d6r y se cOOlPOftan como InterJ4llorH controbdos por la senal que les Ueta a 1M entradas A Y B So furlonamiento es ~ siluiente

bull Cuando se actiVa la entrada A a nivel illto ( y Ia entrta a a nivel bampjO

O los tnnsIstor QA y QU entran en saturacioacuten silTUtneamente mllltras que QfU y QB2 eslAn en corte En estas condiciones ~ motor se

eneIi1za con la polaridad V a bull y Grld a Asiacute et motor gll1I en ~ bullsentido por ejemplo en sentIdo Horario

bull Cuando se invierten las sentildeales d entrada es decir la entnd1 A a nve(

bajo (JH) y la entrada 8 a nivel Ito () los transistores que se WUAall

son QBl y ~2 mientlllS os que entran en corte son 0)1 y QU Esto hKe

que e l fTlOtO( lite en sentido contl1lno

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 49: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

--

SCE 2006 Maturlno Grupo 610J

Por ~ este drculto tene las mismas Ihnitadones que los tnmsist ores con que se construya y ta cUAles se pueden evitar en atgUIIM ocasioneS can el uso del CI

1291 El cual estucflaremos en su momento (InveRip sobre este CI te puede ser ele mucha utlUdad)

De tleltho el puente H puede ser cons truido lite ralmente con interT4ltores

mednkos o electromecaacutenicos como con los miniRetes electroacutenicos Considerando sos YtIItaJu ~ limitaciones En eacutesta praacutectic solo vererTIOl dos etapas de potencia las maacutes seocillu Pero no dudamos que extstan otras r()(J1W d cambiar el iexcllro de motores de

CD Y C Ifrvestlga por tu cuenta acerca de eacuteste tema

PROCEDWJEHTO PRAacutecnco 1 CIRCUITO ElEC11WHICO DE CONTROLmiddot

Realiza la CMex1oacute del slguerte diqrama diiexclltaiexcl de contrd etectroacutenico

~

-shy

Aacute m

-- bull

~

-shy

Observa su hrdonamiento y llemo la 51tu1ente tabla de tnnslcl6n de estados

81

tolo Pres$onado

tolo PrnlOflado

MDPr~

bull MDPr~ -p

Prnionaclo

Presionado

Presionado

BA1 8A 1 SaUdiexcl B-shy tolo PfesioNdo

do PrnioNdo

_ do __do -shy-shytolo Presionado

Presionado

PrMloMdo

No Presionado

Preslorlfloo

No Presloniexcliexcldo

Pfeslonado ~

O O ltgt

O l

O O

~ O

O

O

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

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OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

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iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 50: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCE 2006 Matutino Grupo 603

El drcuito que acabas de realfur es un drcuito digItal que te mtregll dos 5efiales ~O o MR en dos ptmtos diferentes y q~ ademaacutes lmplde que ambas salidas puedan

adquirir un slmultaacutenewnenlE SI oos colocamos en et cOIltexto de la ptic tlca Queacute lebemos lene esta seiexclurldad R iexcl

1(1 I rfI 11 ~rfO I S ~ U~IUU) mO(Hl ~2f A( (A

No vayas a desarmar gtlCircuito que conslruiste ya que usaremos dante toda la

praacutectica

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 El PUEHTE H (ELECTROMECAacuteNICO)

Construye et Circuito del slguimte diagrllma

1 1 ~

--- sect

PrImero ~Iu la bobina de( mlnlReacutele 1 lEn queacute sentido gira e4 motOf7 to ltAl ~ nol

Ahorll eoeriexcliza la bobina del miniRele 2 iexclEn queacute 5entido gira el motof1 r bull Ido on I ~1fO

En eacuteste drculto 0Jeacute wc~ria si eneriexcliZamos las bobIniexclS de ambos mini Retes slmtJtaacuteneamenlEl U mow 01) ~Im ~I 11 ~10 la mrn~

ih~ J( rrm~1O + ((JO t- I lt1 - CQI) -)

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 3 bull

ARRANQUE PARO E INVERSION DE GIRO DE UN MOTOR DE CD 1

Pr1mcro que nada tw et circuito que lealizalte fefl et iexclocoolmlento pricUco 1 de 11

suiente fornw (qultJ IoIleds Indiadorel de IIS 5illIdilsj

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 51: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

iexclCE 2006 Matutino Grupo 6103

bull

~

-shy 101 bull

6shy

~ ~

-shy 111 bull

A conttnuKl6n lo(OfIIa e droulto de( phxedilemo iexclrictko Z I tnlve de UIlII etacN de lnt6iilOre$ fTlP ~1 o BCS48) ele 11 fornM que se ITOUftln cantlnuacI6n

a lt11

-bull

middot1

_ shy 00 do - mff~ lt bull

iquestfa~ qw t~ poiexclede ~ 1M ~o MIl ~ o rhgcl f n I ( bull) ( o n U)hrOfqiexclW~n k uno DuO bull

ftoro eup ele pote-nt1 CDIittIIdamp ton I~ H aln lMla ~tapI~

iexclQue~JDio realnamp~upafr no~ plfpll( clirj~lof (Q10 4lt fS11f~k tamprdeMIll~ Jaii~~r~ () pl(ln1 Oacuter Id) da rfrirh 11 11

~ f)rmiddotlI(11 t lJM r~InQlltlrlfl~1 ( 110 + I~ 110 ~ ~ JII (O~AI( middot~n III Ion l

f 1

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 52: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCE 2006 Matutino Grupo 603

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTlCO~ EL PUENTE H (ElECTROacuteNICO)

Construye el drcuilO electroacutenico del siguiente diagrama

1 bull B

bull bull A

Intr~ un ~ 1 middot en entrada A y O- en la mUlttda 8 iquestEn que 5entldo iexclIn el motor __11 iexcljQ boro lo

la etapl de potencia anllrior ~ poaia construir con ocro tipo de tnnmlort5 (por

ejemplo PHP S o MOSfET middots) lT~rias diferenc1as de operadOacuten con rt5pKtO Al drculto

odo

bull

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 53: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

bull bullbull

bull bullbull

SC E 2006 Matutino Grupo 61 0J

PROCEDIMIENTO PftJcnco 5

ARMHQUE PARO E INVERStON Df GIRO DE UN MOTOR DE CD 2

De 1IUfYO sItUumlI el droJIto de control qe rwtzast~ fIl el procedimiento ktlto] (quIu

106 mlIRlIes de ~ utklas lshy

i contlmadOacutell acopla et droJIto del piOOtdioilaquoI(o pnctioo 4 I tnom de LI sitUlente eupa

bull ~ ~ shy- iexcl T

bullCI

bull bull -bull-bull bullbull

1 iexcl

--

Con esto ahora cuentas con UII circuito que te permite cambiar el sentido de giro de un motor de CD de una forma tota lmente electroacutenla y ello te trltlleraacute ltlItjXICH

~e eficiqs pera umblen IIIn desv~ntaJ ~s lCuaacute les 1ij rJr~ 1 bull IlK ln r~O lI(lO 11 II n t ir n In CU(Q r lr r f r)

I~ o f ( c rnd f iacute~ ( ti CL d(7 rMIOacutenl1flr I~ (f fo

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO 6

ARRAHQUE PARO E IHVERSIOacuteH DE GIRO DE UN MOTOR )41 DE C

Ahora reaUta~ la Inversioacuten del seotklo de liro de un motor-d~ CA ~ eno t-remos uso d~ un motor TrlfasKo

De nuevo situa el circuito de control procedimiento] $In disposftivos cooectados a iexclltliS

salidas r B Aco9l ta $ilulcnt~ etltllpa de potencii pampra el maflfjo de CA

_

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 54: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

- shy

-bull

SCE 1006 lrtotutlno Grupo 6103

Poacutes 11 LboTiOtono d Cnltul EIHttunu de H~qn~ Etnn~ do CO 1 CA

Ha telemOS mucho que decir sobre esta etapa De hecho tuacute ya la conoces de tu curso de COO lfol Eectromaiexclneacutetlco Soacutelo ten cuidado de que armas Sfllidu no se ICtlvm slmult6neamerJle Sabes lo que sucederfa y no queremos causu accidentes lamentabtes

Ocflne una aplicaciOacutefl de eacuteste circuito a ol-mlrduslflat AIMnO raClO n

CUESTlOHARIO 1 G f h fd

1 iquestCuiteos 50fl los motoreos maacutes utllizaOacuteC5 para camblar su senti60 de iexcliro (de

CD YCA) YiquestPor~

2 JUSItlC el uw de las compuertas NOT en el circuito de control

3 iquestPar queacute utllinrifS la illYenioacuten de lIiro de motores (de CD o CA) en tu prototipo fina de Mxto semestre

4 ExpIica et runcionamiento del PuMte H constrUOO con mirntildeRaeos y del puente H construtdo CDf1 TransislorH HPN Ycompiexclr $U$ benefICios Y

desVentaJas

5 iquestC r~ que pueda existir la forma de coostnJir un ci rcuito que uUce la Inversioacuten de giro y variacioacuten de velocidad ck un motor de CD al mismo tlem)OljsOto rl5pDl1de SI o No) Consulta tu lespuesU con tu mtructor

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 55: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

sCC 2006 Marurino Grupo 6OJ

COttCLUSKgtHE5

Rtfitrt tus condUSSonts 01 fundonomitnlo opIicod6n ventojas 1 de~nlojQf dt Int sfsttmD conrol tltctrclnfco Rtsolto las rntdidm rh ~fdad ulfflzodDJ) sus

11Jl1I1~ o nfvotl Industriol

Una emiexclasa que COOSlnJYf Brazos Roboacutetlcos de mediana esulamp solicitoacute tu asesorfa tknicJ

Al contratarte te mellCIoololron las sttuen(lI1lmtrucclones

Tmrmas un breaD Roboacutelico ~pt~lo probIrmas con Jos drruftos df control tfect roacutenico tn dos rh sus acdonosrritntos El tknko qut controtomos onttrlonnmtt distM ti circuito dt control y fiJtrza poro rotor tl brtJZD 1 poro tl ocdorlaI tI SrfJPtr (o pinzo ~ ts rh dtiptz2amltntoJ Sin tmboriexclo al IKtIIlPf ti prototipo omboJ drwltos se QUfmQ(OII ~remos (iexcleH rtdfsdlt rslas clTCUI[as~

Asi que las condiciones de tu trabajo srnn 0i2ntildear ~ clnuito de Control Y FuetU ~ra Rotar ~ ambos ~tldos

(Horario y Andhorano) ~ brazo Roboacutetico ~ su totalidad PiIf esto CUllltas con 00 motoreductor de CD de lO V Y tria potencta efecttvltl maJCIma a cafla comptetl ele -1 HP

El cifculto debe contar con 3 botones (fanque ~ un sentido PilfO Cambio de Sentloto) y tu etapa de potencia debe II1taf construida de tal forma que soporte la potencia del motor

Nota E tkmeo QIJe contrataron anlenOflTleflte utilizoacute un puente H COI1$tntldo con HPH middots TlP ltllo

Rf(IIseNtilde( la etpa de poteoda paI1II abf1r y cefTilf el iexcllpper

El teacuteantildeco anterior dIseIIo et sllulente drculto ele potenda para abt1r y cerrar la pllUll del brazo roboacutetlco QUe cUlllta -con un motoreductor de CD que COllSllf1le S A -

-~

bull rltbull-- ~

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 56: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

~CE 2006 Matutino Grupo 610 J

Debes disentildear Alamp eup de ~amp que tambien _ electromecinlca QUe no

presenle 05 problemas ~ Moe el circui to ter1or

Ademaacutest director del prooiexcleltto te soUdtoacute Al Informe que CDntlf1iil la slavlente lnforTnMioacuten

bull 1 n por Queacute de las fallas de ambos cttcuIt05

2 Los caIMio5 realfIados 1M ambos drrultos

l u jl4tffiadOacuten lbasad~ en 05 COJjum05 etlaquottlcos de los motores) del U5D de los materiales electroacutenicos QUe et1IJIleaSle ellas etapas de potencia

n costo total de os materiales que ~te

5 Tus recomelld~ooes PlflI el buen fNiexclnlojo de os dnuitos que dfsefIaste

6 La illlraoUa ~ tuacute como dIseMdof le das a la empresa sobre ~ dlseOOl

APOYO DOCENTE SI tienes oJjOOd CSUda mbre rI fundonamwnro de I()IJ cl(Cultas rus pruebas no arrojaron los ~ftodo$ npelDdDS a sI-erMf1te quieres Ddlprlr mayorn cooocmlmtos scbte eSle tema por favrx conroclo a IlIS sfJuienres profrsores qulfffIeS WIIOIen la IrorlcI) proacutectlca de todos los cf ros pre~lados en lisro pllxtlQl

ns Luis Armando 10laquo0 claquoVOnres __~

ns Morcos Cierordo Martina r~______ bull

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 57: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SC E 2006 Matutino Grupo 6101

Laboratono de Control EICClIOacutenlca dI Mallnu EhtNtildec de CD 1 CA P~Ino I

SISTEMAS DE CONTROL EltCTRICO 2006

PRAacuteCTICA No

Arranque en Secuencia de Motores de CD y CA

OBJETlVO Aprenderi$ rnliUr el drculto electroacutenico par COll$ejulr retlrdo$ de

tiempo n un drcufto de control Iectroacutenlco fln de locrr IKuendas predefinidas 1 apllaorlas en sluemu de producdOacutefl serie 1 fundonH automatizadas

MATERiAl EMPlEADO

bull tsto ve f1Qrnm allO dlfrrtnrriexcl ObUCx1l ros pcoctdlmlrocQS PrdcclCQl del Jnstnn tfVQ V TU mismo dctf(Jlnq Aut mot rlgl 00 fII1Dlrards LIT lo misma formq delrrmina el fqulpO o elIlRlfllf

IHTRODUCCIOH

Ll activacioacuten retardada de dlspositlyos constituye una de liIOS parteS prifOO(diales

de lA ~utomatl2ad6n de procesos de control 1 automatlzadoo Un proc60 automatico se caractoffiu por la actl~adoacuten ~ desacUvacloacuten sus KtuaOOtes a traveacutes de las dedslonH dcl dlseilo de control Por etlo se lace necesano el uso de dlspasltl~os que proporcionen una Inst~a de tiempo estos dllpOSlttvos ya los ConocCl y los has nombrado

TEMPORIZADORES Y leneralmente Cfl contrd etectr~ico se estuebn dos tipos de

el05 el t~2iMlor de retardo a la desconexioacuten (Offmiddot~) 1 de retardo a la conelCioacuteo

IOn-Detay)

No retomaremos la teoriI de f~iefllO de esl05 ctispcHitivos baym con

decir que el Temporizador Off-Oetay (TOf) empIeu bull COIltr el tiempo al qur se hay

Ploaramado a partir que se descloelSiza su elemento de control y cuando eacuteste tiempo ~f agota sus contactos cambian de esUdo

El temporizador fcm-Delay comienzll bull COlltar CUllnOo su elemento de control de

CflVII4fiexcl Iv sea una bobina o ~ fntrd~ electroacutenica) se activa 1 ~ nctivada durante todo el tiempo p~amado cuando el tiempo destpdo se aJOta SIH contactos

calnb1an de estado

bull

-~ --~~----------------------~

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 58: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SC E 2006 Matutino Grupo 6103

l o iexclntenor trae Vandeos beooerld05 para automatizar pmcesos y loiro1r secuencias middotPfOIf~NtildeSmiddot pampfa controle Automatims y semllutanitlcO$ no importanelo si se eocuentrlln en un canteto Industrial de mediana esela (1 Incluso de Roboacutetica Y miniRobOtka

EllAO d T~es (o TImers van de la mano con $lsttmo1S de prodlJCc1oacuten en serle en dCHlde una labor se debe realizar cOl1tintl3mente en Intervalos de tiefllPO

precisos y en donde la falta de smcrooia puede proyociexclr UI1 reSlAtado ~fworable Por ejemplo en Ilenadorlls de cualquler tipo (SOacutelIdOS liquld05 o iexclases) eI1Sarillaje de partes estandarluda~ bandas de produccioacuten en serie etc

En los mlefliU de control electroacutenico es mis COflUacutel ut1l1ur tlllMm COl1 reUdo A

la CCJn9loo (1 sell t~es que despueacutes rK1blr lIIl semrl de con trol de inido comienzan Ul ~cont~middot de tiempo pampfA despueacutes Ktivu su lkllI (TON)

Por ~tll ruoacuten es conveniente aprender troa fonna sencilla y de maner ~OacuteIlIca de reUzar retardos de tiempo pan tdizarto en Ul circuito de AlTloIIqlle en _ PROCEDIMIENTO AHAltncO

Huiexcl bien hoy flO5 tOCllllnaltur como hacer la foodoacuten de Ul TlMER QN-DELAY de

forma electroacutenica ~mos l~ disposi tivo electoacutenlco puede 1000rar retardos de tiempo Claro un Tlme( 555 en forma MOtIDESTAflLf iexclIltfll eacute5te e l esti en todos lados

Ahora iexclCima aclila Ul555 MONOESTABLE1

AcHvodoacuten d nrmlnot rr El monoestable depende de una entr~a de control J1lIGGERI que se IIct1V con

un VAlor menor a III de la tendoacuten con que se IIUacuteTItOte 11 Integrado pero ~~ efectos pricticos diremos que debe tener Ul oIV1116wIco ~Q es decir un middot0middot oacutevico

Al activar con un middotOM 111 entuda de Dilopllo (Ti~ ) la salida (Output ) pasa Inmediatamente 11 un nlV1l alto o un - si tlabtlllTlO5 en teacutermiflO5 de 6BtclI LII saUda permanecer en el estado alto dUfllnte Uf tiempo dado por l sliulente ecuiKloacuten

r middotR Cfn 113)

0Je pau poder aplicarla can mayor rapidez la consideraremos como

r _09lRC

-

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

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Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 59: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCE 2006 Matutino Grupo6 10J

Doode R Y e correspondt a iexcliexcl red de copacttor y rnmor que debe conectarse al 555 en el ctroJlto IIOIIOIrubte

De5pU15 del tl~po ~tenntnadQ la iexcliexcllIdiexcl volver a ~O 1 seraacute nece5Mlo volver iexcl disparar al monocnable

NOTA Para que el 555 tempOf1ze correctamente despok de haber disparado la entradiexcl (Trlaaer l esta debe r~resar a un est~ ITW pido que el tlempc de temporlzactOn pul que se aprecie mejor analiza elsiauNnle diaarama de tiempos

) -b~~=L_____

bull

bullPor na rnoacuten debemos ser cuidadosos de que en e l circui to que diseflemos o

Terminal de otsparo soacutelo redb8 el pulso de middotbaJada~ e Inmedtatamente oe-sPlJlb regrese iexcl su es tado de nlve AlllJ Para e llo ~ un ctrculto que produzca un Pico de Tensioacuten de bajada Y que por cierto ya lo utilizaste Itfl tu prkttca de middotSensor Mlilnetko el semestre anterior

UJ TrmJnat de RESET

La Terminal de Reset en un C1 555 no es ti no XII entnIa de Habilitacioacuten del

drCllto si se enctlampfltra tri el drculto flRlonlll1Q(~te en cualquier forma de

conedOacuten (mOlloellabte o iexcl stiexclbe) pero sI se encuentra en O el 555 ~ tOIIiexclmente deshab1Utado

Si dispAramos un MorIoestiexclb(e eacuteste daraacute a la Ioalida un durante un cieno tiempo pero si mandamos a middot0 e l Reset antet de que el tiempo definido se ccnluya la salida relretar I Omiddot Y seraacute como si nooca lo hutJier_ ~riexcldo 51 el reset se encuentriexcl Inldiexcl1mente en -O IUICI podremos disparar al 555 Es como 51 el ~t

enceodlefa y apallan al 555 Y ena ClIracteOsdu 110$ seraacute de lran utilidad en el drculto que connruirerTlOi

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

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SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

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iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

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SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

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l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

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TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

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shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

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Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

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Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

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De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

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MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

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SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

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(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 60: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

bull concluyoacute

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

OifMCItIs lundOfW1mto ~trEI Tr TOH Y El Tmr 555

Un TImrr 555 connRUlIo como ~tab(e y tri TON no tienen el mismo fUldonamiento Por eso ViltnOS analizar sus difemdas

fOQ dt AcCtvocOacutet

bull Un 555 rrDlOeS table necesita Ul puUo de ~Dajadamiddot en su Terminal de displl~ Inmediatamente despues debe regrt5ar a un ~1N De forma contraria el tjempo_CIl Alto de la saUda no itIaacute respetado

bull Un TON necesiu que su Bobina de control ~ tntfgice durante todo el t~ de temporiudoacuten

bull Un 555 tendraacute 1niI wJlda t(fOportzadiexcliexcl la CUolI ya hemos visto como $e calcW que

se mantendra en slempte Y cuando se acttw correct~ y concluido el tleacutempO detem11t111do la saUda regresa a un middot 0middot y se manteodrj MI todo el tielYJlO hasta que se dtsplln~ nuevamente

bull Un TOO no tiene 0011 sentildeal de salida como tal simplemente cuando se activa corTeCUmenlt empieza un COI1leo de tiempo dllante e Cllllt los cootactQ$ QUlIt

controla $e mantienen en w posicioacuten normal (HC o NOI Y cuando el tiempo se concluye los conttCtO$ cambian de 6tado jWiI permllfItCtf Mi todo el tiempo hasta Que el TON se desilctlve

Fonna de Onlaquotyqdoacuten

bull

bull pennaOKe en middot0middot todo el tiempo por lo que el 555 no presenta niflllllllllCdOn

2 SI lil ~1I1 de salldil se encuentra en es decir iIUacutel no se conoluye el tiempo de

temporizacioacuten POdernos lnternmplrlil Introduciendo un OM en la Terminal de jUSET Asi lil 5alldil tomara Uf] estado biljo alrl y cuando no se haYiI concluido la temporizacioacuten

SI los contactos de un TON YiI harI camb41do de estado o sea su tempor1udoacuten ya ~ queremos desactivillto debenlOS desenefiexcllzilr la bobina de COIt rol

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

_shy

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 61: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

iquestCoacutemo construimos ion TOH Electroacutenico o pon d~ ~ CI 5557 bull P-I podlaquo utlllz- un 555 como si fuerl 111 11mlaquo TON OeberMlM f9Uzar unos

IluslM 1I ~tab(e

Primelaquo) lo formo dr OCfMlcfdn

Hecesl tarnos agrqar un drculto que consiga que ~A(sH CUANDO SE MANTENGA LA SEflAl DE DISPARO ACT11A TODO ELJlEMeO Eti -1 ~ LA SALIDA RESPETt EN TIEMPO OESIG~middot Mi que debemos comevutr que el diagrama de uempos de nuestro 555 mou(wstable preseme f( JliMnte comportamlrento

- ===i-----+

Esto lo top-emDl con un drcuito que ~ un iMante de ~ ftI

Mbajo- y feirese IIn-I H fJJUY ripidamente incluso si contJnuamos KttvandD IA~

LlamAremOl 1 fue cIraAto un Generador de PICO 1)( TENSlOacuteN- Y lo construiremos con PI de (~fstores y upatltor ulclAlKIo pifl que f( pico ftI bijo dure IPJS cuantCl mUlseoiexclUlIdos

fn la forma de lo 5llllda cM ConfrcH

DlUmos que un TON Permanece w tiempo de -r~zactoacuterf dPsactlvado y

concluido eacutesle tpo su salida activa (RecO(dMIas qlll no e-otrqa URI ~l si no que

controla MG ContactOli)

Parl cOtlSftUlr lo llUacuteITIO en un monoestlble cotocMemos un tipo de c~a a lA laUda del 555 -1JHA COMPUERTA QUE EH CIERTOS TIEMPOS INVIERTA LA SENtildeAl ()( swOA on 5~5 y EH OlltOi HQM Se (fata de COf1IPIIefU XOft (OR EXCW5IvA 7laquo586)

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bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

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H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

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SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

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a n1 --oshy

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Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

-

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 62: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

bull bull

SCC 2006 Matutino Grupo 610J

En 0 formo dI cH$DCIWlCIoacuten

Seriexcl simp(e acoplar esta caracterhtlca sitlrcui~ ~ tOlltrolL1 I1 TermInal k RESET Oe5acttva al 555

mplemente pood~ Recuerda ~ 1 ~ Activa 1I

atendoacuten en 555 Y O

-

~

H

Con tJtcn aJlSt~f poMmoJ dlaquoir qu~ TMmOS ~ CfrcuHo TOH fLECTROOKO y Ji colocamos un potndoacutemttro poro varlor t timlpo eH accionominto coru~rtmOf INmpoJ eH rtardo dlwfJGJ

PftOCEDIMlEHTO PRAacuteCTICO 1 ITMPORlllDOR CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN (TON) ELECTROacuteNICO

Consttlye ti clrcullO dt4 slaultnte diaanma dKtroacuterrico- -~ shy - shy -r 1010 - Lmiddot fshy ) I~ bull MO--bull - ~

-P~ - bull e T10~F --

bull

I ~

~=-~

fl - -

- gtlO

A partir de la ecuoacuteKloo de liempo taltlda el valor de R para consetu1r retardo

de 5 segundos R J j n AjUta ~ valor d~ potendoacutemetro en tu drcuito al valor calculado

Cierra el Interruptor 5Wl y moontenlo cerr~ todo ~ tlM1pll Observa t4 COIflXIrtarmemo oacuteel ClrCUIlO

Cuanto tiempo tarda en activarse la wUda ~ circuito I partir de qlr cerrll5te e(

interruptor SWII - O -1- J

Abre t4 interruptOr r~te t4 procedimiento Pero 6U W2 aj1llta t4 potefldoacutetnetro pata c~ un re1atdo de 8 sevunltkn Por uluma ocuJOacuten repite e(

procedimiento pero aJustaodo el potencioacutemetro para obtenlaquo un retardo de 12 ~

El circuito anterior ~ un TCII4PORJlAlgtOR CUCTROacuteNJCO CON RETARDO A LA CONEXIOacuteN de tiempo var1able

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

Rftardo ~r tk( PotllOCioacutetMffo ~

t Cl + 11Il iexclcok1L

J

o

-S ~

Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

-r a -r

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Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

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Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

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iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

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SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

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lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

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bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

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shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

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SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

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Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

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Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

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MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

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SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

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PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

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bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

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bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

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Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

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PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 63: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCE 2006 Matutino Grupo 6103

DESARROllO ANALtnco 1 YCAlCUlO DE TIEMPO DE RETARDO

Completa la $Il1ute-nte Tabla calcUlillldo el valor en el que debe toloc31Se el potencioacutemetro par~ los tiempos solicitados

Ccnsidef que e l capacltor del Circuito Monoestllble es AJO y tieoe un Yillor de IOiexclJF y que no puedes utilizar J1 Potendoacutemetro de Valor maximo tnlIyor 11 SOOIlaquol

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J

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Para que 5OIl titiles los tempolUacuteadOfes 0- PROCEDIMIENTO PRAacutecnco 2 - CAMBIO

KJt

Una de las caractemtict1 de los Temporizadofes oomerdllles tomO los temporizadores que usaste en cOO(ro ElectrOlTlaifOeacutetlco Sieroens es que ademils de que pueden vanilr Sil tiempo de retardo pueden ampllr o ~ucir su raOlO de temporlzadoacuten

Por ejemplo si cotocamos la perilla de 110 TlJtoI a la mitad y su rall80 es de ID middot10) seg El retardo resUltante seril de 5 seg Pero si cambiamos e( rango (O -100) 5eI et retardo seraacute de 50 seiexcl De la misma fortnll ~ coIoumos el (iJIlIIO en (O -11 5eQ_ el iuu raquoIiexcl vj

bull Tambien podemos tambiar e( ral190 de ooestro TOH electroacutenico y YarrlOi a IiexclJcer1o

de la siQvlenle manera

Construye et cIrcui to del siguiente diagrama electrOacuteflico CambIa et Capacitor det circuito MoooestatHe de 1D5 que ya tienes por un caPCI tor de lOOiexclJF

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SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

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Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

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SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

uacutelNa las ranaos en 10$ que tnrobajan nuestro circul to 0Jn los sijuientn valorn de R Y t Observa el ei~

V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

(TmlnlTm4x1

H

uro

00 - -

2 ms - ~ ~b

A

A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

l f ~ 1 ~tr 11( irlYo fiel tdld di I p(~j

1middot IP

bull

TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

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bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 64: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

bull bull

SCE 2006 MatutIno Grupo 6 103

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0 1 ~- L ~ I ~ bull _kQ bull

a n1 --oshy

o~ -

Apartir de liI ecuacioacuten de T1efTllO calcaa el villor de Rparil cooseiexclulr lIl retarlt) ~ ~R ~-- ___ II 01-4-hJlshy

bull O Jet ~(y r) shy1 lJGe~ trtbull ~ b~ - ~

bull

bull

Medio mioutOHI 31 bullbull

Compruetw los (~ calclbdos con tu d rcuito

Ahor tienn IWI TOH electroacutenico con e( rango ~Iado con re5pKlO al circuito del Procedimleoto Prktico anterior

iquestCIit es el RAnIo mUtmo de tu clrculto_~()--__middot-- 5~4---_~~_____

Por qu letIacuteiI conveniente teroer voIrios rNliOS de temportudoacutenl

llfo_ wCL- jt__I~iexclI---amp1- l l lltiacutelhikc--+Imiddot1Iw--Igt11II~ 11( 11( 11 If 1 rO 1 Al 1 f

bull

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SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

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A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

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TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

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Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

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de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

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SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

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Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

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PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

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MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

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motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

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bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

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PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

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CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 65: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCE 2006 AoIatuNno Gropo 610J

[1 rMiO de tempo en eacuteste TOO electrOacuteflko se obtNtildeoe ya _ amblNldo el vato( del Capacitar o cambiando el Valor Maacutellt1mo del potencioacutemetro

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V-FUOdfi 1I - Clipadtor e t~)

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A partir de esto tu puedes CDf15e1Iulr desde I1IntOS ~sirnos pi)( e jnnplo (O middot 10 ms) Ilasta rlnaos bMtanle comlderables por ejemplo (0-00 ilOnls) todo ello dependilJfdo de tu apltcadOO y el uso que quieras darte

lP~iI q~ Uliltzarias un raniexclo muy pequentildeol

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TRATAMIENTO AHALtnCO 2 CALCULO DEL RANGO

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

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Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

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PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

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SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

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Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

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Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

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De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

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MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

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motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

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al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

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elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

--- --- i)

l (

Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 66: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCf 1006 Motutlno Grupo 6103

PROCEDIMIENTO PRAacutecnco l ~EHCEHDtDO EH SECUEHClA DE 1 LEO S

Como siempre primero vamos a obuotVar el comportamiento del circuito de control por medio de unos led s iodkadores para determinar si la operadoacuten det circuito

ei correcta

Acopla el ci rcuito det TON electroacutenIco coo el ctrcuito de Arranque y paro bilsico _ de la sllulente forma

_ _-_ ~ oo

~

3 - _0 -L

-1 ~ ~

bullbull ~

11 11

~bullbull

-

~ I~

~ -M- ~ ~ ~ --

O T

l_ - V

shy-Ajtalil el valor de( potelldoacutemetro para l09rar ~ retardo en la wllda teporlzada

de 10 Sej Obsefva que et valor dellApacitor es de l00vf

PWa e l botoacuten de arrarqJf y obsefva el ftionamiento de este circuito como un

ci rcuito de controla la activacioacuten imWltanea de Inl salida y La actlvlldoacuten retroUlda de oua lalida con un ulco botoacuten de arranque RuLiu con e l drcuito tcwIM l~ pruebas que

consideres cQflVtflientes y pulsa 1M botones de Arranque y Paro formando todas las comblnadones que quieras

Determina iquestEl funcionamiento del circuito es similar o Induso IdenticD 001 ltId drcuito de Control Eledromalnetlcol Di I f 1I rwl Q la 1 11 (0

--

SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

U_ bull- - _

=

Justa e( valor de( potencioacutemetro pata loVar In retardo en la satldi temporlllldlo de 20 sea

Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

(riexcl -r dr f 1 r c ) t l iacute h 110 1

-------------------------------------------------------~---=--------

bull

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

motor ele CO de fonna insllnlinea y IWICI de c ele flaquoml tM1pOf1uda Para ftlo

mocInc ft circUta anterior de la sltuknte manera

-~iJ_

bull 4

-~ - ~~

-bull I~ bull-~

gtl- ~ bull-- r~c shy-r L-------D----~ - _ ~~ _ ~

De nuevo te recordamos lpJt puedes emp(e en la tklas 6eI drtulto tulqtHt

de 1M e tapa de potenCIa que ya conoces ~ de las CllliICtemtkilS de las tMas ftectricas que v~ a Ittlvar

MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

iquestEs conin que se tr-jen moti de CD ~ CA al mismo t~ en lrI tirculto

6econtrolliexclPorquel S rcre _ I P dr f r1~ riexclrIf ( CUES1lOMA~ IlJl l ~ I de Jtra fIIOI M ~ I ( t J

l iquestClaacuteI es ti fundoNmtento de( lrI drculto de AIT-que en Secutndl

2 iquestPor queacute es tan utiUudo el 555 en ~5t_ que requieren retfl1O$ de

tiempo

bull

bullbull -

bull

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

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Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

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CONCLUSION ES

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APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 67: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

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SCE 2006 Matutino Grupo 6 03

PROCEDIMIENTO PRAacuteCTICO RRANQUE EN SECUENCIA DE 2 MOTORES ()( (CD)

Ahora utiliu e( drclllto que acabas de connnJlr para cootrDlat dos rnotorli de C D como se ITIIle1tta a continuacioacuten

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Como nota importante debemos decir aue utitiu remos La euoa de ooteocla mas sencilla que conocemos es decir e( empleo de In miniRehiyador etectniacutenico estO por w foicn manejo y Adernh no tenemos que hacer muchos dkulos de corrierlte para usano

Sin etrbIrao d lo necesitas este d rcuito se puede emplear (00 toCIas las Itapas de potencia que conoces de tu priKtlca no l

Determina tna aplicaCIOacuten JIa eacutes te drrullO iquestb te d ran to te puede servtr para tu prototipo final de 6 semestre iexclcampno lo apticarias

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DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

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tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

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bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

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PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

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bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

m m 2

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Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 68: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

Sce 2006 Matut ino Grupo 6103

PROCEDIMIDCTO PRAacutecnco 5 ~ [M S(CUEHClA DE 1 MOTOAtS (O[ CO yC I

Por lAtlmo vamos a IIlIfUt ft OacuteoJto anterior pero ka vez IITlnCMem05 lrI

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MenciorIalKlltlaplitad6npl( et d fCUltoantMor ~1~niacutelj l Ir ([J11 ) bull r 11 - 1 (l1(I rlf~I

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SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

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(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

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funcionando

bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

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elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

lasta el deposito cuando se puIse et 8 1

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reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

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Otopolta 11m

CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 69: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

SCE 2006 Matutino Grupo 610J

l (Coacutemo tamblamos el Rvlio de operctoacuten de un Tmef TON construido con un

5551

(El dlOlito de arrnque en secueoda puede ser ampliado a mas de dos

motlffil Oesaibe bnroement8 coacutemo lo lograrlas

PR06lBM

En la empresa en la q~ trabfiexclJas cuentan con ~ liacutenea de trslado de productos fonnada por tre5 bandas transportadcns Y te diJeron

DI~ el drcuito de conlfOl electroacutenico (control y fuerz) PIra el centrol de la1 bAndas con las slgtslentes condldones

bull Al pulsar el 8 el objeto debe amar a traYeacutes de la primera bilnda cuando llegue

al borde caer a la ~a banda y esta aanzaraacute en el sentido que se muestra en el equema Nue mente CUlIIndO el objdo 1Ieiexclue al borde de eacutesta cIeberi caer a UOiI

tercera banda la eualllevaraacute al objeto hacia el deposito

bull Las banGas deben tener encendidos consecutivos es decir que cuando el objeto se

encuentre ttilstadandose en la teltHa banda las dos anteriores deben sepr

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bull Al putsr el 8P sin importar en que momento sea el sistel1i1 de as tres bandas debe

detenerse totalmente hasta que vueya ser vranado

Para ello la veloddad de ta aanda 81 es de 10 mmln la veIoddad de b blinda 82 y de la banda amp3 50fl Jguales con un yalor de 05 mi s

Para la 8anda 81 cuents moto( de CD de 50 Vo para t 8ampndI B2 tienes un MotoshyTrifaacutesico de CA a 3 hilos Y para la 6anda 6J dispones de un Moto- monofisica de c HinlUIlO de estos motoresrepua una corrlente derranque Yde trabfiexclJo de 1 A

Puedes ~IUzar todo el matenal electtOacutelllco que quiera en tu disentildeo siempiexcl-e recOfdando que entre menos elementos seraacute mas fkn la comprensioacuten y t k15pecdoacuten de

~

elementos Si utilizas tempo(1zado(es deberaacutes anotar el tiempo 1 que estera

PlOIramad05 bull

bull iquestCuaacutento tiempo se lIt1llza raacute en total para t rasladar 1 objeto ~e el pooto Inicial

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bull iexclCuinto tiempo se utIlizara en total para trasladar I obJeto desde el pooto Inicial

hasta el deposito cuando se pdse el BAl SI ~umento al doble la vetoddad de BI Y

reduzco la velocidad de 82 y 83 a la mnd

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

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CONCLUSION ES

RefIere W$ coodusfenes o fundooomlento opfleoclM venajen y dfSWfltaos dt ~Slll Jlflema de arrOllQlH ffmplaquollodo Troto ~ deKlfblr ros apUCQCfooes en el contuto dt tu prototipo fiool drs 5tmntre

APOYO DOCENTE

Si t~es a1lluna duda sobre el foodooamiento de los circuitos tus prueba5 no lIIroJlfoo los resdtados espeudos o iexclImplemente quieres adquirir mayores conocimientos sobre este temil por favor COItacta bull los siguleotes proftSOfes quienes conocen la teon 1 practica de todos los circuitos presentados en esta praacutectica

Ademoacutes si o fHcrordf DOI favor $olklro Q 191 iexcliwfentlaquo PCOW9fs 0 ~~~~_~__ 4 (_ I~_~ ~ o~o TI ~O Nln 1 1 ___ -1_ d~IJ n I~ __ bull ur 1 bullbullbullbull u _ u =n Fmiddot bullbullmiddotZmiddot __a rrr _ SU rrt formo monoestable psobll r varios circuitos interesontes construidos con se rste profomo t ohorrorcj mucho iPo 01 estor usando e 555 yo g~ puedes colcufar clIOgul vo r lob del cIuito R e degTI d mollero muy sfflcfllo

Iniexcl Luis Armando loef CIeNBrltrs _________

Iniexcl Marcos G~lIIdo Mardoez Sosa _ _______

Page 70: Laboratorio de Control Electrico de Maquinas Electricas de CD yCA

scr 2006 Matutino Grupo 610J

bull Realln un WGRAM DE TIEMPOS en cual m~ ariricamente el encendido

en wcueoda de las bandas COII rtadoacuten a la Kdoacuten de 1m 8A 1 ap P-a liI variable indrpendieote utiliu al tiempo (ti 1 para la variable dependiente IItIllu liI tensioacuten ir c3da mota utilizado en lu bandas

Esquema de trlbajo (no esa dibujado a escata)

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