Circuito de Control a Motor de Limpiaparabrisas

Circuito de Control a Motor de Limpiaparabrisas.

Águila Flores Héctor  
Ingeniería en Sistemas Automotrices
BUAP
Tlaxcala, México
aguilahector12@gmail.com

Ortega De Ita Mauricio
Ingeniería en Sistemas Automotrices
BUAP
Puebla, México
mauricio-kup@hotmail.com

Gómez Domínguez Carlos Anibal
Ingeniería en Sistemas Automotrices
BUAP
Puebla, México
car240898@gmail.com

Abstract— For the next project, we have the objective of design and implement a control circuit for the control of a dc motor from the windshield wiper system, controlling the velocity of the motor and return to the starting point.

Keywords— DC motor, windshield, automotive, control.

OBJETIVO: Diseñar e implementar un circuito de control para el motor de corriente directa perteneciente al sistema de limpiaparabrisas de un vehículo automotriz, el cual nos permita el control sobre algunas funciones de dicho motor.

1. Introducción

El limpiaparabrisas es un mecanismo creado por Mary Anderson. Y es utilizado para remover la lluvia y basura del parabrisas de un vehículo o medio de transporte. Consiste de un brazo, que gira en torno a uno de sus extremos y con un largo borde de goma adosado a uno de sus lados. El brazo es movido en sentido oscilatorio sobre el vidrio por medio de un motor eléctrico.

En al figura 1 se puede observar un mecanismo que representa a un sistema de limpiaparabrisas.

[pic 1]

1. Ejemplo de un sistema de limpiaparabrisas

En este proyecto tiene como finalidad de implementar un circuito de control, el cual sea posible modificar la velocidad y el regreso a su lugar de inicio.

1. Materiales  y Métodos

Materiales:

•        R1=1.2kΩ

•        R2=1kΩ

•        R3=330 Ω para trabajar a 6Vdc o de 150Ω para trabajar a 12Vdc

•        R4=8.2kΩ

•        P1=100kΩ

•        C1=100 nF

•        C2=100 µF

•        D1=1N4148

•        T1=BC327

•        IC1=LM555

Desarrollo:

Para el desarrollo del proyecto se propuso un circuito basado en un 555, el cual se describe en la figura 2 que se muestra a continuación:

[pic 2]

1. Circuito electrónico

Este circuito es un simple oscilador astable que emplea un IC-555, y produce señales cuadradas de una frecuencia que depende del valor de los resistores R1 y R4, del capacitor C2 y de la resistencia ajustada en el potenciómetro, de ahí que podemos regular la frecuencia de aparición de los pulsos cuadrados a la salida del integrado (pata 3).

Como se sabe, siempre que utilizamos un 555 como oscilador astable, se puede observar que el pulso positivo es siempre más ancho que el intervalo entre dos pulsos (hablando de tiempo), por lo cual hemos invertido la conmutación del relé, utilizando un transistor PNP (T1), de modo que éste conducirá y pegará al relé solo cuando el integrado entregue un nivel de masa a la salida.

El ancho de este pulso negativo es constante, ya que depende de R4 y C2, pero el intervalo entre éstos se puede variar a voluntad entre 0,5 y 10 seg., actuando sobre P1.

Al pegar el relé, el dispositivo entrega un pulso de corriente al borne del motor del limpiaparabrisas, en el cual se conecta habitualmente el interruptor, lo que hará desplazar al motor de su condición de reposo, activándose el interruptor interno de dicho motor hasta concluir su barrido.

Este sistema puede ser utilizado en automóviles con baterías de 12V ó 6V, debiendo cambiar el relé según la tensión a utilizar, es decir, para un vehículo con sistema de 6V usar un relé de 6Vcc de bobina. En la figura 3 se puede observar la forma de conexión que debe llevar el motor.

[pic 3]

1. Diagrama de conexión

El interruptor original no debe anularse, ya que se conecta en serie con este circuito a fin de apagar o encender el sistema, otra opción sería utilizar un potenciómetro con llave y utilizar ésta para reemplazarlo.

Desarrollo del diseño en solidworks.

Para el diseño del limpiaparabrisas se hizo mediante un mecanismo de 4 barras. Este conectado a otro mecanismo de biela-manivela, el cual este ultimo funcionaria como el motor de nuestro circuito.

La figura 4 nos muestra el ensamble final del mecanismo que ejemplifica el sistema de limpiaparabrisas, el cual se pretende controlar.

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