TEMA: PARÁMETROS MOTOR DC (DSE38BE27 - 01)
Enviado por Oswaldo Noles • 27 de Octubre de 2017 • Síntesis • 1.340 Palabras (6 Páginas) • 359 Visitas
TEMA: PARÁMETROS MOTOR DC (DSE38BE27 - 01) | |||
TAREA N° | FECHA | INTEGRANTES | FIRMA |
5 | 04/07/2017 |
ogordillor@est.ups.edu.ec
jnolesm@est.ups.edu.ec | |
RESPONSABLE: Ing. Julio Zambrano |
- OBJETIVOS
- Objetivo General:
- Obtención de los parámetros de un Motor DC mediante Matlab – Simulink
Objetivos Específicos:
- Obtener los parámetros característicos del Motor DC usando Optimización Toolbok.
- Analizar su respectiva función de transferencia.
- Determinar las principales características de nuestro motor DC
- MÉTODO
- Basado en la parte teórica y con ayuda de instrumentos de medición se procederá en el laboratorio de la institución a encontrar los parámetros del motor DC.
- FUNDAMENTO TEORICO
- MOTOR DC
Un motor de corriente continua está formado por un estator o inductor que es la parte fija del motor y un rotor o inducido que es la parte móvil. El motor a utilizar es un motor de excitación separada, cuya característica principal es la bobina (inductor) que genera el campo magnético no se encuentra dentro del circuito del motor, es decir no existe conexión eléctrica entre el rotor y el estator como se muestra en la siguiente Fig. 1:
El motor empleado para este proyecto se lo puede observar como Anexo1.
[pic 2]
Fig. 1 Diagrama Electromagnético de un motor DC [2]
En donde:
[pic 3]
[pic 4]
[pic 5]
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[pic 8]
[pic 9]
[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
[pic 13]
[pic 14]
[pic 15]
[pic 16]
- Modelo Matemático.
Para determinar el modelado matemático de un motor DC se requiere dos ecuaciones, una ecuación mecánica y otra ecuación eléctrica. Por una parte, la ecuación mecánica modela principalmente el movimiento del rotor, y por otra parte la ecuación eléctrica modela lo que ocurre en el circuito eléctrico del inducido. Teniendo en cuenta que al aplicar una tención al rotor circula por él una corriente , y debido a esta corriente, por el rotor, se inducirá una fuerza contra electromotriz. [1] [pic 17][pic 18]
[pic 19]
Donde la constante de fuerza contra-electromotriz.[pic 20]
La armadura o inducido está modelado como una resistencia () en serie con una inductancia (), y una fuente de voltaje ( que representa la fuerza contraelectromotriz que se induce en la armadura al girar el rotor.[pic 21][pic 22][pic 23]
La fuerza contra-electromotriz anterior es proporcional, con una constante de proporcionalidad , a la velocidad de rotación del eje del motor [pic 24][pic 25]
El circuito de excitación del campo se puede simplificar con una resistencia () y una inductancia ().[pic 26][pic 27]
La intensidad de excitación del campo () se puede considerar constante.[pic 28]
El flujo del entrehierro () es proporcional a la intensidad de excitación ().[pic 29][pic 30]
El par desarrollado por el motor () es proporcional al flujo en el entrehierro () y a la intensidad de inducido .[pic 31][pic 32][pic 33]
Los elementos mecánicos se pueden modelar mediante una inercia de momento y un rozamiento viscoso de constante .[pic 34][pic 35]
Aplicando las aproximaciones anteriores se puede obtener la siguiente relación de ecuaciones que definen el comportamiento del modelo del motor cd controlado por inducido o armadura:
[pic 36]
Si se reemplaza la ecuación 1 en la ecuación 2 obtenemos:
[pic 37]
Se puede observar en la Fig. 2 como están distribuidos los torques en el motor DC, y lo que nosotros queremos encontrar el torque Par – Motor.
[pic 38]
Fig. 2 Diagrama de torques en el rotor. [3]
La ecuación del par de motor la podemos encontrar descrita en la ecuación 4
[pic 39]
En la siguiente Fig. 2 se puede observar los torques que producen el movimiento del motor, entre ellos están el torque electromecánico (), contra torque o fricción () y el par – motor (), que es el resultante de la suma de estos torques. [pic 40][pic 41][pic 42]
Se define a α como la aceleración angular de la carga, de esta manera:
[pic 43]
La ecuación que describe a es:[pic 44]
[pic 45]
La ecuación que describe a es:[pic 46]
[pic 47]
Ahora se procede a realizar una sumatoria de torque y se obtiene la siguiente ecuación:
[pic 48]
[pic 49]
Remplazando las ecuaciones. (4), (6) y (7) en la ecuación (8) se obtiene:
[pic 50]
[pic 51]
Usando Laplace en las ecuaciones 1, 2, 6 y 8 obtenemos lo siguiente:
[pic 52]
[pic 53]
[pic 54]
[pic 55]
Por último, se pueden representar estas expresiones de forma gráfica mediante diagramas de bloques, como se observa en la Fig. 3. Este tipo de diagramas presentan la ventaja de dar una visión global y clara del funcionamiento del motor y de las relaciones entre las diferentes variables.
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