ingeniería técnica en telecomunicación
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Proyectos Tema 9: Actuadores y AccionadoresJorge García – Área de Tecnología Electrónica – Universidad de Oviedo
Proyectos
3º curso Ingeniería Técnica de Telecomunicación, especialidad Telemática
TEMA 9: Actuadores y Accionadores
Proyectos Tema 9: Actuadores y AccionadoresJorge García – Área de Tecnología Electrónica – Universidad de Oviedo
ProyectosIngeniería Técnica en Telecomunicación
Programa Teórico1.- Introducción: El proyecto Industrial 2.- El proyecto de sistemas electrónicos 3.- Sensores y Captadores4.- Acondicionamiento de señal5.- Conversores A/D6.- Procesamiento digital7.- Conversores D/A8.- Amplificadores de Potencia9.- Actuadores10.- Transmisión de información
MODEMsTrancievers
11.- Fuentes de Alimentación
9.- Actuadores
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ActuadoresIntroducción (tipos de actuadores)Actuadores MagnéticosActuadores de SeñalizaciónMotores Motor de continua Motores de alterna Motores paso a paso Servomotores
Otros Actuadores
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MUNDO FÍSICO
Sensores y Captadores de
SeñalAcondicionamiento
Conversión A/D
ProcesadorConversión D/A
MODEM RED
Transciever ANTENA
FUENTE DE ENERGÍA
Fuentes de Alimentación
Amplificador de Potencia
Actuadores
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Actuadores MagnéticosRelay
Relay con temporizaciones (programable o no)
Relay térmico
Magnecraft 976 PCB Slim Line Relay
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Actuadores MagnéticosContactores Magnéticos
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Actuadores MagnéticosElectroválvula www.sbt.siemens.com
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Actuadores MagnéticosElectroimán
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Actuadores de SeñalizaciónLuminosos
LEDs, Matrices de leds
pantallas LCD
pantallas TFT
Lámparas Incandescentes
Lámparas de descarga
Lámparas de pulsos
Sonoros
Zumbadores, sirenas, etc.Altavoces
Por movimiento
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MotoresTransforman energía eléctrica en energía mecánica.
r122 uii·r1·
·4F
Ley de Biot-Savart
ri1 i2r1 ui F
En un motor hay dos devanados
Estator: devanado al que impedimos que gire.
Rotor: devanado al que permitimos girar.
Bdl·iF
Ley de Ampèrei1 BF
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MotoresMotor de continua
Se hace circular una corriente (continua) por un conductor sometido a un
campo magnético.
NS
NS
i i
F
Si solo hay un cable por el que circula corriente aparece una fuerza
que tiende a desalinear el rotor.
F F
Si los cables hacen que la corriente circule en el mismo sentido aparecen
fuerzas en el mismo sentido.
i
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MotoresMotor de continua
NS
i i
¿cómo introducir la corriente en el rotor? Escobillas
F
F
Estas dos fuerzas generan un PAR MOTOR Devanado del Rotor
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MotoresMotor de continua
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Motores Motor de continua Circuito equivalente
VCC
RA
Vfem
VCC: Tensión de alimentaciónRA: Resistencia de los devanadosVfem: fuerza electromotriz.IA: Corriente de excitación
rpm·KVfem
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MotoresMotor paso a paso (stepper motors)
Por cada pulso que se aplique, se mueven un paso. El paso es un ángulo determinado (desde 90º hasta angulos pequeños, del orden de 1.8º)
Señal de pulso (paso)
Lógica
Motor
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MotoresMotor paso a paso (stepper motors)
Rotor: imán permanenteEstator: Devanados
Rotor
Estator
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MotoresServomotores
Controlamos la posición de manera continua. Entre 0º y 180º podemos tomar cualquier posición.No sirve para dar vueltas.
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+
Motores Motor de alterna Síncronos.
Rotor: Imán permanente. Estátor: pares de devanados (polos)
N
S
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N
S
Motores Motor de alterna Síncronos.
Rotor: Imán permanente. Estátor: pares de devanados (polos)
Campo Magnético
Campo Magnético
i1
i1
r2 udl·ri·
·4dB
N
S
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Motores Motor de alterna Síncronos.
Características:
Monofásicos o Trifásicos.
Velocidad del eje: Síncrona (proporcional a la frecuencia de red):
p60·frpm red
Si la carga es muy grande, deja de girar (el rotor no es capaz de seguir la variación del campo.
Arranque: No hay arranque directo. Hay que llevarlo a velocidad de sincronismo (mediante inducción auxiliar o mediante variador de frecuencia)
Imán del rotor: permanente o inducido (devanados alimentados con corriente continua)
p2· red
s
reds f·p2f
Poco usado. Voluminoso. Caro.
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Motores Motor de alterna Asíncronos.
Rotor de jaula de ardilla.
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Motores Motor de alterna Asíncronos.
i1 r2 udl·ri·
·4dB
Los devanados del estator crean un campo que gira con velocidad angular ωs (de sincronía).
Este campo provoca un flujo magnético
p2· red
s
Area
dA·B
Ley de Faraday:dtdf .m.e.c
Las barras del motor tienen muy poca resistencia (son de metal): CORRIENTES MUY ELEVADAS EN EL ROTOR
Estas corrientes crean un campo magnético EN EL ROTOR.
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Motores Motor de alterna Asíncronos. Síncrono: Por atracción magnéticaAsíncrono: Por repulsión magnética (fc.e.m.)
Síncrono: Velocidad del rotor ωsAsíncrono: Velocidad MENOR que la de sincronía (Tiene que haber variación de flujo) DESLIZAMIENTO
Par
Deslizamiento
Corriente por el Rotor
Corriente
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Motores Motor de alterna Asíncronos.
Características:
Monofásicos o Trifásicos.
Velocidad del eje: Asíncrona (existe deslizamiento):
Arranque: Trifásico: Arranque directo (Corriente muy elevada) Monofásico: No arranca directamente.
Rotor: robusto, barato.
Una tercera parte del consumo mundial de electricidad es utilizado para hacer funcionar motores de inducción que muevan maquinaría en fábricas, bombas, ventiladores, compresores, elevadores, etc.
Rotor de Jaula (simple, doble, resistente) o de anillos rozantes