sistemas electromecanicos

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SISTE

MAS

ELECTR

OMECANICOS

Instituto Tecnológico de Mexicali

Presentan:Aparicio González Gonzalo

Castillo Aguilar Martin DavidGallegos Ramor Gilberto

Gaeta Sanchez EdgarGil Velazquez Andres

Macias Mora Alejandra AstridMorales García Miguel Angel

Ortega Garzón Francisco

Dinámica de Sistemas1

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Sistemas Electromécanicos

Hasta ahora es este capítulo la atención se ha centrado en elementos puramente mecánicos, eléctricos, hidráulicos, etcétera. Sin embargo, hay algunos elementos que involucran mas de un tipo de energía. Existen, por ejemplo. Dispositivos electromecánicos como potenciómetros, motores y generadores. Un potenciómetro tiene una entrada que es una rotación y una salida que es una diferencia de potencial; la rotación se usa para mover el contacto deslizante sobre el canal del potenciómetro. Un motor eléctrico tiene una entrada que es una diferencia de potencial y una salida que es la rotación de un eje. Un generador tiene como entrada la rotación del eje y como salida una diferencia de potencial.

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Los dispositivos electromecanicos, son:

→ El potenciometro, tiene una entrada que es una rotacion y su salida es una diferencial de potencial: la rotacion es usada para mover el contacto deslizante sobre el potenciometro.

→ Un motor electrico, el cual tiene una entrada que es un diferencial de potencial y una salida que es la rotacion del eje.

→ Asi como un generador, posee como entrada la rotacion del eje y como salida un diferencial de potencial.

PotenciometroManejando una

carga Principio básico del motor

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Los bloques de un sistema electromecanico se manejan de acuerdo al tipo, de sistema ya sea en lazo abierto o cerrado u ambos, segun sea el caso. Ejemplo:

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Unidades

Las unidades que manejan los sistemas electromecanicos, son las del sistema C.G.S:: o sea involucran electrico (voltaje, resistencia, corriente, etc) y mecanico (fuerza, par torsional, de amortiguacion, longitud, linealidad, velocidad angular, etc.). Por ejemplo:

• Potenciometro (divisor de voltaje):

• Para el motor electrico (eléctrica-mecánica):

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Ecuaciones que manejan

Segun sea el tipo de sistema a utilizar, se determinan las ecuaciones: ya sea como por ejemplo: un motor controlado por armadura, la corriente de campo se mantiene constante (en el embobinado de la armadura la densidad de flujo magnetico es constante) controlando el motor mediante el ajuste de voltaje en la armadura: asi la ecuacion da como resultado:

Donde k3 es una constante. El circuito con armadura, se le considera como una resistencia Ra en serie con una inductancia La y una fuente de fuerza electromotriz (fem). De esta manera, si el voltaje aplicado al circuito de armadura se obtiene la ecuacion:

Circuitos de motor DC

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La linealidad adquiere importancia en los sistemas electromecánicos, puesto que para algunos componentes de sistemas la relacion es no lineal. Este error se quita considerando la pendiente de la gráfica en el punto de operación (To)

La razon de flujo a traves de un orificio, está dada por:

Para cambios alrededor del punto de operación sería,

La version linealizada de la ecuación es de este modo:

Los modelos matematicos linealizados se utilizan debido a que la mayoria de las técnicas de los sistemas de control se basan en que las relaciones de los elementos para dichos sistemas son lineales, siendo el modelo linealizado el apropiado.

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Modelos matematicos

Se forman en base a lo que se requiere obtener en la salida del sistema con lo dado en la entrada. Por ejemplo:

Para medir la temperatura en un sistema de control se utiliza un termistor. La relacion entre la resistencia R del termistor y su temperatura T esta dada por:

Linealizando esta ecuacion alrededor del punto de operacion de To. R

T

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La pendiente m de la gráfica de R contra T en el punto de operación de To está dada por dR/dT.

Por lo tanto, se obtiene:

La version linealizada de la ecuación anterior.

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