Paso 1: Un vistazo rápido en el control de velocidad y motores de corriente continua
Un motor de DC es un dispositivo que convierte energía eléctrica en una energía mecánica de rotación. Es un dispositivo de dos que tiene un eje rotatorio giratorio por medio de inducción electromagnética con velocidades de rotación depende de la corriente suministrada o tensión. Generalmente, los motores son dispositivos de baja resistencia (cerca de 5 a 20ohms) cuando se mide la resistencia entre sus dos terminales. Esto es debido a que la estructura interna de un motor consiste en bobinas de alambre de magneto con miles de bobinas como un complejo electomagnet. Por lo que se podría pensar que suministrarlo con permite decir un 9V fuente daría lugar a una muy alta corriente que pasa a través del motor. Esto no es el caso, sin embargo, puesto que no son pasivos dispositivos como una resistencia y un ohm simple no se aplica. Si quieres para saber la relación exacta entre tensión, corriente y velocidad en un motor, usted puede comprobar las referencias a continuación para leer más sobre todo si usted quiere saber la parte específica y una simple demostración de su funcionamiento.
Motores en un sentido práctico
Se puede pensar de esta manera: usted tiene un dispositivo de dos terminales que gira en respuesta a la tensión DC o corriente. Ahora ¿cómo exactamente es movimiento de rotación depende de voltaje y corriente? Prácticamente, un incremento en voltaje o corriente suministrada daría lugar a un aumento en velocidad de rotación en términos de revoltions por minuto. Podemos decir que en 0 voltios o amperios 0, el motor deje de girar y aumentar la cantidad de voltaje o corriente poco a poco aumentaría gradualmente la velocidad de giro del motor. Pero siempre recuerde que dispositivos prácticos tienen limitaciones y obviamente no puede aumentar la tensión aplicada hasta el infinito para tener un muy muy grande de revoluciones inimaginable (recordemos la velocidad de la luz?)
Si optas por comprar un motor de corriente continua, podría se le para una tensión nominal. Y en algunos casos, se pueden leer la etiqueta de algunos parámetros como tensión nominal y velocidad máxima. Lo que aprendí de uno de mi clase de electrónica es que si le dan una tensión y la velocidad, eso sólo significa que el motor se gira en velocidad clasificada si se suministra con una tensión igual a su tensión nominal. Saber su voltaje clasificado también decirte algo acerca de la gama de voltajes que puede suministrar para no dañar el motor. El voltaje clasificado también le dice a qué voltaje el motor funciona más eficientemente como afirma Paul Scherz en su libro [1]. Puede suministrar el motor con una tensión inferior a su tensión nominal y el motor sólo se gire más lentamente. Si tienes un motor de corriente continua nominal de 9V, puede proporcionar una fuente de 1V DC o batería y en algunos casos el motor se gira muy lentamente mientras que en algunos casos, dejarían de girar. Si tiene motor de la C.C. a la mano, usted puede comprobar si lo que es la tensión mínima necesaria para causar la rotación. Suministrando una tensión superior a la tensión nominal es donde tienes que tener cuidado. En este punto, el motor podría empezar a calentar ya que aumenta la oferta más y continuar más adelante dará lugar a un Apocalipsis del fin del mundo.
La carga de No y escenario cargado
Básicamente cuando hablamos de un DC motores con carga, es el momento cuando estamos realmente poniendo lo a buen uso. Pero basta de esas palabras simples. Significa que el motor es ahora la que causa el mecanismo cargado a la función. Se puede utilizar para sus coches controladas remotas, en un generador, un ventilador eléctrico (cuando se unen las aspas del ventilador) etc.. La implicación principal de conectar una carga al motor es que impide la rotación del eje del motor principalmente porque es un peso adicional y un par adicional se requiere para girar. Crea fricción en algún sentido que ralentiza la rotación. Entonces, el motor tiende a mantener la velocidad de giro que originalmente tenía en ninguna condición de carga. Para ello, no consume corriente que sobre cien o incluso mil veces su inicial carga actual para una tensión de alimentación constante dado. En este proyecto, el motor está en ninguna condición de carga ya que sólo estamos mirando el parámetro de velocidad en respuesta a una señal PWM. También, nos gustaría minimizar el consumo de energía cuando se prueba el circuito más adelante.
Métodos de control de velocidad
Para controlar la velocidad del motor, tenemos que controlar ciertos parámetros eléctricos que afectan directamente su velocidad. Obviamente, tenemos que ajustar el voltaje y la corriente suministrada al mismo.
Una forma es que en la tensión de alimentación constante, puede poner un resistor(potentiometer) variable en serie con el motor para ajustar la corriente que llama durante la operación, límite. Lo malo de este método es que al limitar los cambios de flujo actual el valor de la resistencia serie que también cambia el voltaje en el motor. Cuando el motor se carga, atrae a una gran cantidad de corriente aumentando así la potencia en la resistencia de la serie. La potencia en la resistencia sólo se convertirá en calor.
Otra forma es utilizar una configuración de transistor de bjt de emisor común con el motor como la carga para ajustar la corriente a través del motor cambiando el voltaje en la Unión base-emisor del transitor. Sin embargo, esto es más difícil de predecir ya que la relación entre el Vbe y Ic del transistor es exponencial. Aparte de conceptos transistor adicional que hay que tener en cuenta, el transistor disipa energía adicional como calor.
Otra alternativa y probablemente la más popular entre los métodos de control de velocidad es la modulación de anchura de pulso. Este método genera una señal de voltaje o conmutación actual de on(HIGH) y off(LOW) con intervalos definidos en cada Estado y una general definido una frecuencia constante. Tenga en cuenta que este tipo de señal de tensión todavía se vería un voltaje DC constante según lo visto por el motor. Si usted provee un motor de DC con una fuente de 9V y un interruptor pero constantemente Pulse el interruptor entre y apagado reduce la fuente de tensión media por el motor reduciendo su velocidad.
Para una discusión más detallada sobre PWM, procedemos al siguiente paso.
Referencias:
[1] capítulo 13, electrónica práctica para inventores por Paul Scherz (2000)
[2] capítulo 22, enciclopedia de componentes electrónicos Vol.1 por Charles Platt (2013)
