Control de velocidad de un motor

DC Métodos de Control de Velocidad del Motor en Matlab/Simulink y su Integración en los Cursos de Maquinaria Eléctrica de Grado

MACIAS

AMARILLAS

RAMIRON

1.- Introducción

Herramientas de modelado y simulación por computadora se han utilizado ampliamente para apoyar y mejorar los cursos de máquinas eléctricas. MATLAB con sus cajas de herramientas como Simulink [1] y SimPowerSystems [2] es uno de los paquetes de software más populares utilizados por los educadores para mejorar la enseñanza de las características transitorias y en estado estacionario de máquinas eléctricas [3-7]. En un esfuerzo por reestructurar y modernizar los cursos de maquinaria eléctrica en la Universidad de Nigde, los autores han desarrollado modelos de Simulink para los transformadores y los experimentos de motor de inducción y los ha integrado con éxito en curso de grado y maquinaria eléctrica [8,9]. Un laboratorio de software ha sido diseñado para incorporar los modelos de simulación en la sección de laboratorio del curso. Con el fin de tener un conjunto completo de herramientas de simulación para los experimentos de la maquinaria eléctrica, el laboratorio de software diseñado previamente [8,9] debería ampliarse para incluir experimentos de control de velocidad de motores de corriente continua. El objetivo del presente trabajo es presentar los modelos de simulación de los métodos de control de velocidad de motor DC. Estos modelos incluyen modelos de Simulink de tres métodos de control de velocidad más comunes, a saber, la resistencia de campo, la tensión de inducido, y los métodos de control de resistencia de la armadura, y el sistema de control de retroalimentación de las unidades de motor de corriente continua.

Los modelos de simulación propuestos se combinan con los modelos de Simulink previamente desarrolladas de motores de inducción y tansformadores. Un experimento Electric Machinery Caja de herramientas (EMET) se ha diseñado utilizando la programación de interfaz gráfica de usuario de MATLAB para ofrecer a los estudiantes todos los modelos de simulación en un solo paquete de software y fácil de usar. Los modelos de simulación de motores de corriente continua se integran en un curso de la maquinaria eléctrica de alto nivel orientado hacia el control para mejorar la enseñanza del análisis de estado estable y dinámico de motores de corriente continua. La mejora es conseguida mediante el uso de los modelos de simulación para diversas actividades educativas, como demostración de aula, ejercicios y tareas. Se ha observado que con la ayuda de los resultados de la simulación se obtienen, los estudiantes aumentar su comprensión de las características del motor de corriente continua y un comportamiento dinámico más allá de la comprensión que obtienen de clases teóricas y libros de texto.

2.-MODELOS MATLAB / SIMULINK MÉTODOS DE CONTROL DE VELOCIDAD

La velocidad de un motor de corriente continua se puede variar mediante el control del flujo de campo, la resistencia de armadura o la tensión de la terminal aplicada al circuito del inducido. Los tres métodos de control de velocidad más comunes son el control de campo resistencia, control de tensión de inducido, y el control de la resistencia del inducido [10]. En esta sección, se presentan modelos de Simulink de estos tres métodos y método de control de retroalimentación [11] para las unidades de motor de corriente continua para el análisis dinámico.

En el método de control de la resistencia de campo, se inserta una resistencia en serie en el circuito de derivación de

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