laboratorio #4

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ELECTRONICA DE POTENCIA Ing. Marco Gualsaqui Página 1 Escuela Politécnica del Ejército Electrónica de Potencia Práctica N° 4 Control de giro de un motor DC Integrantes MARIO GORDON YESENIA GUAMAN BRIAN VASQUEZ Sangolquí, 5 de Noviembre del 2010

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ELECTRONICA DE POTENCIA

Ing. Marco Gualsaqui Página 1

Escuela Politécnica del Ejército

Electrónica de Potencia

Práctica N° 4

Control de giro de un motor DC

Integrantes

MARIO GORDON

YESENIA GUAMAN

BRIAN VASQUEZ

Sangolquí, 5 de Noviembre del 2010

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ELECTRONICA DE POTENCIA

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1. Objetivo General:

Conocer el funcionamiento del puente H

2. Objetivos Específicos:

Aprender a controlar el giro de un motor DC

Acoplar la fuente de alimentación con otros circuitos

Analizar puntos específicos de fallos en un circuito mediante formas de onda

3. Marco Teórico:

Puente H

Es un circuito electrónico que permite a un motor eléctrico DC girar en ambos sentidos, avance y

retroceso. Son ampliamente usados en robótica y como convertidores de potencia. Los puentes H

están disponibles como circuitos integrados, pero también pueden construirse a partir de

componentes discretos.

El término "puente H" proviene de la típica representación gráfica del circuito. Un puente H se

construye con 4 interruptores (mecánicos o mediante transistores). Cuando los interruptores S1 y

S4, están cerrados (y S2 y S3 abiertos) se aplica una tensión positiva en el motor, haciéndolo girar

en un sentido. Abriendo los interruptores S1 y S4 (y cerrando S2 y S3), el voltaje se invierte,

permitiendo el giro en sentido inverso del motor.

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Con la nomenclatura que estamos usando, los interruptores S1 y S2 nunca podrán estar cerrados

al mismo tiempo, porque esto cortocircuitaría la fuente de tensión. Lo mismo sucede con S3 y S4.

Aplicaciones

Como hemos dicho el puente H se usa para invertir el giro de un motor, pero también puede

usarse para frenarlo (de manera brusca), al hacer un corto entre las bornas del motor, o incluso

puede usarse para permitir que el motor frene bajo su propia inercia, cuando desconectamos el

motor de la fuente que lo alimenta. En el siguiente cuadro se resumen las diferentes acciones.

Lo más habitual en este tipo de circuitos es emplear interruptores de estado sólido (como Transistores), puesto que sus tiempos de vida y frecuencias de conmutación son mucho más altos. En convertidores de potencia es impensable usar interruptores mecánicos, dado su bajo número de conmutaciones de vida útil y las altas frecuencias que se suelen emplear.

Además los interruptores se acompañan de diodos (conectados a ellos en paralelo) que permitan a las corrientes circular en sentido inverso al previsto cada vez que se conmute la tensión, puesto que el motor está compuesto por bobinados que durante breves períodos de tiempo se opondrán a que la corriente varíe.

4. Materiales :

Transformador(120/30)

Switch

Fusible (5A)

Porta fusibles

Capacitor (3300 uF)

Resistencia de potencia (0.333 Ohms)

Puente de diodos de potencia

Puntas de osciloscopio (10x)

Cable de alimentación

Multímetro

Osciloscopio

Motor DC

Diodos rectificadores

Transistores (tip32, tip31, 2n2222)

Compuerta XOR (7486)

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5. Procedimiento:

Para esta práctica utilizamos la fuente de tensión regulada diseñada en las prácticas anteriores

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Luego armamos el circuito de control de giro del motor como tenemos en el siguiente diagrama

1

2 3 4

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Tomamos las formas de onda en diferentes puntos del circuito

SALIDA DEL PUENTE DE DIODOS

SALIDA DEL FILTRO

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SALIDA DEL RECTIFICADOR

En el circuito de control de giro tomamos como referencia 4 puntos para medir el voltaje que ingresa.

A B GRÁFICAS

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6. Análisis

A B SIMULACION

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TABULACIÓN DE DATOS:

VALORS SIMULADOS VALORES PRÁCTICOS

A B PRUEBA1 PRUEBA2 PRUEBA3 PRUEBA4 PRUEBA1 PRUEBA2 PRUEBA3 PRUEBA4

0 0 1.81 V 5.55 V 5.55 V 1.81 V 1.79 V 5.49 V 5.49 V 1.79 V

0 1 1.54 V 5.76 V 5.76 V 1.54 V 1.48 V 5.68 V 5.68 V 1.48 V

1 0 1.54 V 5.76 V 5.76 V 1.54 V 1.48 V 5.68 V 5.68 V 1.48 V

1 1 1.81 V 5.55 V 5.55 V 1.81 V 1.78 V 5.49 V 5.49 V 1.79 V

ERRORES:

�����% =�� − ��

�� × 100

A=0 B=0 A=0 B=1 A=1 B=0 A=1 B=1

PRUEBA1: 1.04% 3.89% 3.89% 1.04%

PRUEBA2: 1.08% 1.39% 1.39% 1.08%

PRUEBA3: 1.08% 1.39% 1.39% 1.08%

PRUEBA4: 1.04% 3.89% 3.89% 1.04%

7. Conclusiones y recomendaciones:

Antes de realizar cualquier tipo de conexión debemos identificar correctamente los

componentes del tomacorriente fase, neutro y tierra, de modo que no se produzcan cortos

circuitos en los equipos a utilizar.

Para empezar a armar el circuito se debe consultar el manual NTE y comprobar que los

elementos soporten la corriente y el voltaje que vamos a utilizar sino estos se pueden quemar

y provocar daños en los equipos.

Los transistores y reguladores deben tener su respectivo disipador de potencia ya que se

pueden recalentar y esto puede alterar las mediciones de la práctica.

Para poder verificar las señales de onda arrojadas por osciloscopio debemos, armar bloque por

bloque, para evitar errores, y que estos puedan afectar al entorno en el que se esté trabajando,

es decir debemos comprobar cuanto voltaje nos entrega realmente el transformador conectar

el puente y revisar la forma de onda, conectar solo el capacitor, conectar la resistencia y por

último colocar la carga en este caso la niquelina, y analizar la forma de onda del rizado.

Para colocar las puntas de osciloscopio en cualquier punto, es recomendable conectar primero

la tierra, y con ligeros topes conectar el positivo, para comprobar que no se genere ningún

cortocircuito, ya que se está trabajando con valores de voltaje y amperaje considerables.

Debe tomarse en cuenta que las puntas del osciloscopio se encuentren en la opción x10 para poder observar los valores ya que si trabajamos con voltajes altos no se podría apreciar correctamente.

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Mediante esta práctica conocimos como está formado internamente un puente H y la aplicación de los transistores que pasan de corte a saturación para poder controlar el giro de un motor DC.

En el caso de algún daño en el circuito se puede comprobar midiendo la señal en puntos específicos para determinar el que bloque se debe cambiar.

8. Bibliografía:

http://es.wikipedia.org/wiki/Puente_H_%28electr%C3%B3nica%29

http://gafohe.galeon.com/tarea11.htm