Control automático de motores, usando un puente rectificador trifásico de tiristores diseño y construcción

Abstract

En los últimos tiempos el crecimiento de la automatización ha tenido un rápido desarrollo y al igual que este crecimiento, el desarrollo de controladores de motores C.C o C.A tiene parte importante de este auge. Las razones de uso de dichos controladores residen en su gran confiabilidad, versatilidad y su amplio campo de uso. En tamaño los controles de motores varían desde fracciones de H.P a miles de H.P y Rangos de Velocidad superiores a 15,000 RPM. Históricamente, el primer control que tuvo una real prominencia fue el sistema WARD LEONARD, patentado por H. Ward Leonard en el año de 1890. De este antiguo sistema hasta los actuales se han dado una serie de pasos como se indica a continuación: 1. - Control por reóstato del campo del generador. 2. - Control en tándem por reóstato del campo del generador y campo del motor. 3. - Control con tiratrones de los campos de los generado res y motores; posteriormente control de armadura, con tiratrones, de pequeños motores de corriente continua. 4. - Control del voltaje de armadura, con igmitores y dispositivos de mercurio motores C.C demasiado grandes para los tiratrones. 5. - Control del voltaje de campo de motores y generadores por medio de amplificadores magnéticos; y 6. - Control del voltaje de campo de motores y generadores y posteriormente control del voltaje de armadura con tiristores para motores C.C de todo tipo. Durante la última parte de la era del Tiratrón, el transistor empezó a reemplazar al tubo de vacío en los reguladores electrónicos. Actualmente circuitos electrónicos de estado sólido son usados para implementar configuraciones de compensación y tipos de control que optimizan la respuesta del sistema realimentado. Circuitos integrados, particularmente amplificadores operacionales, son usados intensivamente en controladores de diversos tipos y ofrece ventajas como, mejorar las respuestas del sistema, estabilidad, confiabilidad y regulación. En el presente trabajo se ha querido desarrollar un controlador usando un puente trifásico de tiristores y un regulador automático para distintos tipos de motores C.C, dependiendo lógicamente de la etapa de potencia (fuente de tiristores y su protección adecuada) el tamaño del motor. El desarrollo de las etapas del sistema se ha hecho con circuitos integrados y transistorizados el cual da una mayor precisión y confiabilidad del sistema. El diseño, prueba y montaje de los circuitos se realizó en los meses de diciembre de 1975, enero y febrero de 1976 en el Laboratorio de Electrónica de la UNI y se contó con la colaboración de su personal técnico. La información escrita del proyecto que conlleva un proyecto de Tesis de Grado se desarrolló como sigue en tres Capítulos aparte de la Introducción. El Capítulo II trata de la concepción del sistema y un análisis somero de los bloques que componen el sistema. El Capítulo III describe las ideas de diseño y pasos que se dio para la implementación de cada bloque del sistema. El Capítulo IV muestra las mediciones, vistas fotográficas, especificaciones y montaje que se realizó de las diferentes etapas del sistema y culmina con el diagrama circuital general del proyecto. En la bibliografía se lista el material que se consultó durante el desarrollo del trabajo.