Componentes de un sistema de control

Título:   COMPONENTES DE UN SISTEMA DE CONTROL

     Los sistemas de control se conforman de partes eléctricas, mecánicas y electrónicas. Existen varios componentes de uso más frecuentes, incluyen potenciómetros, trenes de engranaje, motores síncronos y servos .El interés en este caso se concentran en los componentes más comunes de servomecanismos de instrumentos (los sistemas que controlan la posición, la  velocidad o la aceleración).  Además de estos componentes de control básicos antes mencionados, el sistema completo casi siempre contiene amplificadores, elementos de retroalimentación, activadores de potencia y redes moduladoras-demoduladoras.

Potenciómetro

     Un potenciómetro es un dispositivo que limita el paso de la corriente eléctrica, provocando una caída en la tensión. El hecho de que el voltaje pueda variar hace que se puedan controlar distintos dispositivos, ya que el funcionamiento de los dispositivos puede ser controlado por la cantidad de voltaje que da el potenciómetro.

     Generalmente los potenciómetros usados en un sistema de control son componentes circulares  devanados de alambre, a menudo con engranes. A medida que un brazo capturador  móvil gira a partir de un punto de arranque, la cantidad de resistencia entre el brazo corredizo y cualquier extremo de un resistor varía. Con excitación de voltaje de cd, es posible convertir un voltaje de cd proporcional al giro angular del eje. Si se supone una operación lineal, el voltaje de salida es proporcional a la cantidad de rotación y al voltaje de modo que:

Vo= Vi(0i/0max)=Kp 0i

     Donde Kp, es la función de transferencia del potenciómetro en volts por radián.    El potenciómetro actúa como un dispositivo transductor para convertir rotación angular en voltaje eléctrico

[pic 1][pic 2]

SINCROS

     Los sincros de control o de instrumentación (en  oposición a los sincros de par motor o propulsores), proveen de lo necesario para la transmisión de información de entrada y salida sobre la posición de los ejes con la capacidad de proporcionar una señal  de error en caso de que los ejes no estén alineados. El sincro se compone por un rotor, excitado por la línea de ca (por lo general de 400 Hz en sistemas aeronáuticos). El voltaje de ca está conectado  a los devanados del polo del rotor saliente simple por medio de anillos deslizantes y escobillas. El campo magnético establecido por el rotor y la excitación de ca se acopla a tres distintos devanados del estator separados a 120° entre sí. Una terminal de cada devanado forma un voltaje trifásico para conectarse al sincro receptor. El rotor transmisor se mantiene fijo al ajuste (o comando) deseado. Si se usa el devanado del  estator S2 como referencia, la posición cero del rotor se define cuando el rotor queda alineado con el devanado S2. Los tres voltajes inducidos por el estator se pueden expresar en forma matemática con referencia al punto central como:

VS2=KV cos 0

VS3=KV cos(0 +120°)

VS1=KV cos(0-120°)

     Donde 0 es el ángulo del rotor con respecto al devanado S2. Asimismo, el devanado del rotor excitado de los sincros receptores induce voltaje en los tres devanados del estator del receptor. Si los rotores del receptor y del transmisor están alineados, estos voltajes son iguales  y no hay corriente neta en los devanados del estator. Si por otra parte el rotor del receptor está en un ángulo diferente con respecto al rotor del transmisor, los voltajes inducidos por el transmisor y las corrientes netas circulan en los devanados del estator. Como el rotor del transmisor se mantiene fijo y el rotor del receptor está a lo mas, ligeramente cargado, los campos magnéticos resultantes en el estator y el rotor del receptor interactúan para alinear el rotor del receptor con el rotor del transmisor. Si mas tarde el rotor del transmisor se mueve de nuevo, el rotor del receptor será propulsado para que quede alineado con el rotor del transmisor. Como la única conexión entre el transmisor y el rotor se realiza mediante alambres eléctricos, el transmisor se puede montar en el eje que está en observación, y se puede usar el sincro receptor para propulsar una carga ligera (un cuadrante indicador),localizado en una consola de visualización distante.

...