Inversión del Sentido de Giro en Motores de C. C.


Existen cada vez más dispositivos electrónicos operados mediante servomecanismos. Como sabemos, todos estos mecanismos llevan motores que giran para un lado u otro dependiendo de la función que se le asigne. El motivo de este artículo, es explicar algunos métodos de controlar el sentido de giro de los motores de corriente contínua.

Desarrollo


Para invertir el sentido de giro de un motor de corriente continua, se debe invertir la polaridad de la tensión aplicada a sus bornes.
Esto se consigue utilizando una fuente de alimentación simétrica y el circuito de la figura 1.
Puede utilizar también el llamado “Montaje en medio puente”, con una sola fuente de alimentación, como vemos en el circuito de la figura 2.

Inversión del Sentido de Giro en Motores de C.C.

Para invertir el sentido de giro de un motor de C. C., basta con invertir la polaridad de la tensión aplicada en sus bornas VB (con lo cual varía el sentido de la corriente que circula por su bobinado), y hacer así que el par de fuerzas que originan el giro del motor sea de sentido contrario.
Otro método de invertir el sentido de giro, es el de invertir la polaridad del campo magnético producido por las bobinas excitadoras, esto sólo puede hacerse en máquinas que las tengan accesibles desde el exterior.
Como normalmente los motores de c.c. no tienen accesibles las bobinas de excitación, en este estudio nos centraremos en controlar el sentido del giro de los motores invirtiendo la polaridad de la tensión VB aplicada en bornas del mismo.

Métodos de Controlar el Sentido de Giro de los Motores de C. C.

• Con dos Fuentes de Alimentación simétricas, y el circuito en medio puente. Puede hacerse eléctricamente con interruptores o electrónicamente mediante transistores.

Ventajas: es muy sencillo de construcción y de funcionamiento. Con una sola señal de control se gobierna el sentido de giro del motor.

Inconvenientes: son necesarias dos tensiones de alimentación.
• Con un sola Fuente de Alimentación y el circuito en puente. Su realización puede ser con interruptores o con transistores al igual que el anterior.

Ventajas: solamente es necesaria una Fuente de Alimentación para su funcionamiento. Es el circuito más utilizado.

Inconvenientes: son necesarias dos señales de control para gobernar el sentido de giro del motor.
En las figuras 3, 4 y 5 se muestran dos diferentes maneras de construir el puente de transistores, junto con esquemas de bloques de su funcionamiento.
Moduladores de Anchura
de Pulsos (PWM) y de
Frecuencia de Pulsos (PFM)

Una manera de obtener una corriente continua, cuyo valor medio se pueda variar, es modular el ancho o la frecuencia de una señal pulsatoria de onda cuadrada que varíe entre 0 V. y un valor máximo de tensión VMAX.
Estos circuitos reciben el nombre de Modulador de Pulsos (PWM), si lo que se varía es el tiempo de duración de pulso positivo, y Modulador de Frecuencia (PFM), si lo que se varía es el período total de la señal.
Con cualquiera de estos dos sistemas se obtiene una señal cuadrada, cuyo valor medio es fácilmente variable, señal con la que se puede regular la velocidad de un motor de C. C.

Anchura de Pulsos

En una onda cuadrada se varía el ancho de pulso positivo, manteniendo constante la frecuencia, ya que de esta manera el valor medio de la onda resultante es variable dependiendo de la duración del pulso positivo de la misma.
La modulación de anchura de pulsos (PWM) se consigue con circuitos electrónicos, de una de estas formas:
• Generando una señal triangular y comparándola con una tensión continua de referencia (variable a voluntad), de manera que en la salida se obtiene una onda cuadrada con regulación del ancho del pulso positivo.
• Mediante un circuito astable que controla el disparo de un monoestable, para obtener en la salida una onda cuadrada de pulso positivo variable.
• Mediante software, por programa para µP, obteniendo en el puerto de salida una señal cuadrada donde se puede variar el tiempo de pulso positivo.

Frecuencia de Pulsos

En una onda cuadrada se mantiene constante el tiempo del pulso positivo, y se varía el tiempo total (la frecuencia del ciclo). Con esta variación de frecuencia se varía el valor medio de la onda de salida.
La modulación de la frecuencia de los pulsos (PFM) se consigue eléctricamente con circuitos iguales a los anteriores, con elementos de regulación de tiempo.

• Generando una señal triangular de frecuencia variable y comparándola con una continua de referencia, para obtener en la salida una onda cuadrada de frecuencia variable.

• Con un astable de frecuencia variable que controla el disparo de un monoestable, obteniendo así una señal cuadrada con regulación de frecuencia.

• Mediante software, por programa para µP, obteniendo en el puerto de salida del mismo una onda cuadrada de frecuencia variable por el propio programa.

 

 
De la Redacción de la Revista Saber Electrónica
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
 
FIGURA 3
 
FIGURA 4
 
FIGURA 5
 
FIGURA 6
 
FIGURA 7
 
 


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