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Tarea 3: Circuito electrónico de control en
bucle cerrado de motor
Montaje
En la realización del montaje del circuito tuvimos varios incidentes que se citan a continuación:
En un principio el montaje fue bien y el sistema funcionó, aunque no pudimos grabarlo, ya que
en una segunda comprobación, debido a una incorrecta colocación de los cables del
potenciómetro, la resistencia interna de estos se quemó. Con lo cual hemos aprendido que es
importante la colocación del cable de referencia del potenciómetro.
Volvimos a montar el circuito, solucionando nuestro primer fallo. Esta vez lo hicimos en otro
puesto de trabajo, en el que la fuente de alimentación estaba rota, ya que no se podía regular
la corriente que esta proporcionaba. El exceso de corriente hizo que otros potenciómetros
quedaran inservibles, acompañados de un par de transistores y de la saturación de uno de los
amplificadores. De la saturación del amplificador no fuimos conscientes hasta que
comprobamos con el voltímetro las tensiones.
Una vez que conseguimos piezas de recambio, montamos nuevamente el circuito, primero la
parte del sumador, después el proporcional y por ultimo el driver, comprobando en todo
momento y en cada parte las tensiones a la entrada y a la salida. Antes de ponerlo en
funcionamiento pusimos los dos potenciómetros a cero, para que ambos tuviesen la misma
referencia inicial, ya que sino, al encender la fuente, el motor giraría para poner el
potenciómetro asociado a él al mismo valor que el otro, y eso no es lo que queremos.
Encendimos pues la fuente y el motor permaneció quieto; giramos el potenciómetro y vimos
que el motor respondía a la orden pero con lentitud y mucha oscilación. Revisando el circuito
nos dimos cuenta que uno de los potenciómetro tenia una resistencia interna de 2k y el otro
de 5k, esto hace que la respuesta del motor sea mas lenta y no tendría porqué influir
negativamente (oscilando), pero cabe la posibilidad que ese sea el problema, ya que todos los
componentes están en buen estado, el circuito está bien montado y todo esta correctamente
alimentado.
Videos
Seguiremos investigando cual es el problema…
Una vez realizado el montaje correctamente hemos comprobado, como se puede ver en el
video, el funcionamiento del mismo girando a izquierda y derecha el potenciómetro de
referencia respecto del “cero” en posición, observando que el motor conforme aumentamos
la resistencia R9, aumenta la velocidad de la señal de referencia y hay una mayor
sobreoscilación y con ello la ganancia, siendo la resistencia mas precisa la de 33k.
Funcionamiento
En esta tarea hemos aprendido la utilidad del bucle cerrado realimentado con control. El
controlador regula el giro realizado por el motor en función del potenciómetro.
El circuito tiene como información de entrada las vueltas que hemos dado al potenciómetro y
también la dirección en la que las hemos dado, dicha información se queda guardada o
almacenada en el controlador, de forma que cuando el motor comience a girar, las vueltas
dadas por el motor son comparadas con la información que ya teníamos almacenada.
Si al comparar comprobamos que no es el mismo valor, el motor sigue girando y vuelve a
transmitir la información al controlador según la frecuencia de muestreo que hayamos
indicado previamente. Cuando al comparar obtenemos que la información dada por el motor y
la que teníamos almacenada es la misma el controlador se” pone a cero” y manda esta
información la motor, de manera que este se para.
Para que quede claro exponemos un ejemplo:
Damos media vuelta al potenciómetro hacia la derecha (señal de entrada), esto se almacena
en el controlador; el motor comienza a girar en el(hacemos que el tiempo de muestreo sea
cada cuarto de vuelta del motor para este ejemplo) y cuando da un cuarto de vuelta, esta
información se compara con la que hay en el controlador. En el controlador se produce la
siguiente operación:
Media vuelta
-
(señal de entrada-controlador)
cuarto de vuelta
(motor)
=
cuarto de vuelta
(falta por dar-controlador)
Como la resta realizada no da cero, es decir, los dos términos comparados no son iguales,
como esto no es lo que queríamos el motor sigue girando hasta el siguiente punto de
muestreo. Comprobamos:
Cuarto de vuelta
(controlador)
-
cuarto de vuelta
(motor)
=
0
(controlador)
Los dos términos comparados son iguales, hemos llegado al resultado que queríamos obtener.
Se manda esta información al motor y este se para.
Este sistema de control es similar al de un aparato de aire acondicionado.