CONTROLADOR DE VELOCIDAD DE MOTOR CD ELECTRONICA DE POTENCIA

[pic 1]

CONTROLADOR DE VELOCIDAD DE MOTOR CD

ELECTRONICA DE POTENCIA

PROFESOR: GABRIEL LINARES GARCIA

INTRODUCCION:

Este reporte de investigación presenta antecedentes y resultados respecto al controlador de velocidad de un motor CD, esta práctica es de gran ayuda para simular o poner en práctica los conocimientos empleados y basados especialmente en la electrónica.

Con esto podemos desarrollar habilidades como el conocer el funcionamiento la estructura y demás de un IGBT hasta el de un DRIVER.

Estas formas de enseñanza o práctica son principalmente basadas para estudiantes cursando materias de electrónica ya que es una práctica común tal vez un poco sencilla pero de gran utilidad.

Este trabajo tiene como objetivo analizar el circuito dado así como el funcionamiento de cada dispositivo ocupado en esta misma, además de analizar las dificultades que surgen en los procesos de formación universitaria.

Esta práctica fue con fines de calificación como proyecto, dada y también realizada por el profesor Gabriel Linares García, el cual nos dio la lista así como el diagrama para lograr realizar esta práctica.

PWM

La modulación por ancho de pulsos (también conocida como PWM, siglas en inglés de pulse-width modulation) de una señal o fuente de energía es una técnica en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica ya sea para transmitir información a través de un canal de comunicaciones o para controlar la cantidad de energía que se envía a una carga.

Hablamos de la función PWM como abreviatura de la modulación por ancho de pulsos, algo que se ha convertido en una práctica habitual de los interruptores de potencia modernos, controlando la energía de inercia. Esta acción tiene en cuenta la modificación del proceso de trabajo de una señal de tipo periódico. Puede tener varios objetivos, como tener el control de la energía que se proporciona a una carga o llevar a cabo la transmisión de datos.

El ciclo de trabajo de una señal periódica es el ancho relativo de su parte positiva en relación con el período. Expresado matemáticamente:

[pic 2]

D es el ciclo de trabajo

[pic 3] es el tiempo en que la función es positiva (ancho del pulso)

T es el período de la función

Funcionamiento:

La función PWM requiere de un circuito en el cual hay distintas partes bien diferenciadas entre sí. El comparador es lo que se convierte en el nexo, contando con una salida y un total de dos entradas distintas. A la hora de configurarlo tenemos que tener en cuenta que una de las dos entradas se centra en dar espacio a la señal del modulador. Por su lado, la segunda entrada tiene que estar vinculada con un oscilador de tipo de dientes de sierra para que la función se pueda llevar a cabo con éxito. La señal que proporciona el oscilador con dientes es lo que determina la salida de la frecuencia.

APLICACIONES:

[pic 4]

[pic 5]

En la actualidad existen muchos circuitos integrados en los que se implementa la modulación PWM, además de otros muy particulares para lograr circuitos funcionales que puedan controlar fuentes conmutadas, controles de motores, controles de elementos termoeléctricos, choppers para sensores en ambientes ruidosos y algunas otras aplicaciones, hablaremos principalmente de motores.

En los motores

La modulación por ancho de pulsos es una técnica utilizada para regular la velocidad de giro de los motores eléctricos de inducción o asíncronos.  Se utiliza tanto en corriente continua como en alterna, como su nombre lo indica, al controlar: un momento alto (encendido o alimentado) y un momento bajo (apagado o desconectado), controlado normalmente por relès (baja frecuencia) o MOSFETo tiristores (alta frecuencia).

Igbt:

El transistor bipolar de puerta aislada(IGBT, del inglés Insulated Gate Bipolar Transistor) es un dispositivo semiconductor que generalmente se aplica como interruptor controlado en circuitos de electrónica de potencia. Este dispositivo posee la características de las señales de puerta de lostransistores de efecto campo con la capacidad de alta corriente y bajo voltaje de saturación del transistor bipolar, combinando una puerta aisladaFET para la entrada de control y un transistor bipolar como interruptor en un solo dispositivo. El circuito de excitación del IGBT es como el del MOSFET, mientras que las características de conducción son como las del BJT. 

[pic 6][pic 7][pic 8]

[pic 9]

CARACTERISTICAS:

El IGBT es adecuado para velocidades de conmutación de hasta 100 kHz y ha sustituido al BJT en muchas aplicaciones. Es usado en aplicaciones de altas y medias energía como fuente conmutada, control de la tracción en motores y cocina de inducción. Grandes módulos de IGBT consisten en muchos dispositivos colocados en paralelo que pueden manejar altas corrientes del orden de cientos de amperios con voltajes de bloqueo de 6.000 voltios.

Consideremos que el IBGT se encuentra bloqueado inicialmente. Esto significa que no existe ningún voltaje aplicado al gate. Si un voltaje VGS es aplicado al gate, el IGBT enciende inmediatamente, la corriente ID es conducida y el voltaje VDS se va desde el valor de bloqueo hasta cero. LA corriente ID persiste para el tiempo tON en el que la señal en el gate es aplicada. Para encender el IGBT, la terminal drain D debe ser polarizada positivamente con respecto a la terminal S. LA señal de encendido es un voltaje positivo VG que es aplicado al gate G. Este voltaje, si es aplicado como un pulso de magnitud aproximada de 15, puede causar que el tiempo de encendido sea menor a 1 s, después de lo cual la corriente de drain iD es igual a la corriente de carga IL (asumida como constante). Una vez encendido, el dispositivo se mantiene así por una señal de voltaje en el gate. Sin embargo, en virtud del control de voltaje la disipación de potencia en el gate es muy baja.

...