Anar al contingut (clic a Intro)
UdG Home UdG Home
Tancar
Menú

Estudia

Dades generals

Curs acadèmic:
2007
Descripció:
Control de motors elèctrics. Aplicacions industrials dels motors. Motors pas a pas i brushless. Tècniques de protecció contra el risc elèctric en instal.lacions de Baixa Tensió
Crèdits:
6
Idioma principal de les classes:
Català
S’utilitza oralment la llengua anglesa en l'assignatura:
Gens (0%)
S’utilitzen documents en llengua anglesa:
Poc (25%)

Grups

Grup A

Durada:
Semestral, 1r semestre
Professorat:
JOAN PUIGMAL PAIROT

Competències

  • Identificar, interpretar el funcionament i utilitzar màquines elèctriques
  • Interpretar les característiques i aplicar dispositius comercials en el disseny d'instal.lacions industrials d'automatització i control
  • Dissenyar i documentar sistemes d'automatització i control de processos industrials
  • Ser capaç d'analitzar
  • Treballar en equip
  • Aprendre de forma autònoma
  • Seleccionar i utilitzar adequadament els mitjans idonis per la comunicació oral, escrita i gràfica en l'entorn tècnic de la titulació
  • Interpretar textos de caràcter tècnic escrits en anglès

Altres Competències

  • Seleccionar el tipus de motor i variador adequat pels requeriments de l'accionament

Continguts

1. CONTROL DE MOTORS DE C.C.

          1.1. - Convertidors per alimentar els motors de c.c.

                    1.1.1. - Classificació dels convertidors per l´alimentació de motors de cc

                    1.1.2. - Rectificació controlada: quadrants de treball en funció de les diferents configuracions, característiques de control per diferents configuracions.

                    1.1.3. - Ponts rectificadors totalment controlats: concepte de conducció contínua i discontínua

                    1.1.4. - Trossejadors o "choppers": quadrants de treball segons la configuració

          1.2. - Regulació de velocitat del motor de c.c.

                    1.2.1. - Treball de la màquina de c.c. a parell màxim constant i a potència màxima constant.

                    1.2.2. - Principis bàsics de la regulació de velocitat.

                    1.2.3. - El regulador real de velocitat de motors de c.c. en cascada.

          1.3. - Estructures dels accionaments a quatre quadrants amb rectificació controlada

                    1.3.1. - Generalitats.

                    1.3.2. - Accionament a quatre quadrants amb convertidor en muntatge en antiparal.lel ( doble pont ) sense corrent circulant.

          1.4. - Estructures dels accionaments a quatre quadrants amb trossejadors en muntatge en H.

                    1.4.1. - Generalitats.

                    1.4.2. - Accionament de quatre quadrants amb un pont en H amb una diagonal bloquejada i l´altra treballant.

                    1.4.3. - Accionament de quatre quadrants amb un pont en H treballant alternativament les dues diagonals.

2. CONTROL DE MOTORS D´INDUCCIÓ

          2.1. - Convertidors per alimentar motors d´inducció.

                    2.1.1. - Estructura de l´etapa de potència d´un variador de freqüència.

                    2.1.2. - Modulació per amplada d´impulsos.

          2.2. - Variació de velocitat modificant la freqüència.

                    2.2.1. - Necessitat de mantenir el flux constant.

                    2.2.2. - Definició de freqüència base i velocitat base.

                    2.2.3. - Corbes parell-velocitat a diferents freqüències. Necessitat de modificar la relació Vs/fs.

                    2.2.4. - Zona de treball a parell màxim constant, i zona de treball a potència màxima constant.

                    2.2.5. - Ajustament del valor de la freqüència base. Treball en sobrepotència.

                    2.2.6. - Elecció de les característiques del motor.

                    2.2.7. - Refrigeració dels motors d'inducció alimentats amb un variador de freqüència.

                    2.2.8. - Frenat regeneratiu amb un variador de freqüència.

                    2.2.9. - Quadrants de treball del motor d'inducció alimentat per un variador de freqüència.

3. MOTORS BRUSHLESS ( MOTORS SENSE ESCOMBRETES )

          3.1. - Motor brushless derivat del motor de c.c.: motor brushless d.c. o motor brushless trapezoïdal

                    3.1.1. - Constitució i principi de funcionament.

                    3.1.2. - Equacions de la f.e.m. i del parell en el motor brushless d.c.

                    3.1.3. - Control del motor brushless d.c.

          3.2. - Motor brushless derivat del motor síncron d´imants permanents: motor brushless sinusoïdal

                    3.2.1. - Constitució i principi de funcionament.

                    3.2.2. - Control del motor brushless sinusoïdal.

                    3.2.3. - Control vectorial del motor brushless sinusoïdal.

4. MOTOR PAS A PAS

          4.1. - Tipus de motors pas a pas

          4.2. - Concepte de fase en els tres tipus de motors

          4.3. - Sistemes multi etapes ( multi-stacks )

          4.4. - Formules de l´angle de pas per cada tipus de motor

          4.5. - Mètodes d´excitació magnètica pels motors pas a pas de reluctància variable

          4.6. - Mètodes d´excitació magnètica pels motors de magnetisme permanent i els motors híbrids

          4.7. - Excitació elèctrica unipolar i bipolar

          4.8. - Seqüències lògiques pels motors de magnetisme permanent i pels motors híbrids en funció del mètode d´excitació magnètica ( pas ple, acc. d´ona, mig pas ) i d´excitació elèctrica ( unipolar o bipolar )

          4.9. - Característiques generals dels motors pas a pas

          4.10. - Sobre-oscil.lació

          4.11. - Circuits de potència per l´excitació elèctrica d´un motor pas a pas

          4.12. - Excitació elèctrica amb trossejat ( chopper )

          4.13. - Rampes d´acceleració i desacceleració.

5. SERVOACCIONAMENTS I SERVOMOTORS

          5.1. - Definició de servoaccionament (servodrive)

          5.2. - Definició de servomotors

          5.3. - Algunes característiques dels servomotors d'inducció

          5.4. - Algunes característiques dels servomotors síncrons d'imants permanents

6. SELECCIÓ I APLICACIÓ DE MOTORS I VARIADORS

          6.1. Classificació dels accionaments

                    6.1.1. Accionaments en els que la variable important és la potència nominal

                    6.1.2. Accionaments de moviment ràpid en els que la variable important és el parell màxim

          6.2. Criteris a tenir en compte al seleccionar un tipus de motor i convertidor

          6.3. Camp d'aplicació dels motors de corrent continu i convertidors associats

          6.4. Camp d'aplicació dels motors d'inducció i convertidors associats

          6.5. Camp d'aplicació dels diferents tipus de servomotors

          6.6. Selecció per criteris ponderats

7. TÈCNIQUES DE PROTECCIÓ CONTRA EL RISC ELÈCTRIC EN INSTAL.LACIONS DE B.T.

          7.1. El risc elèctric

          7.2. Efectes del corrent elècrfic en el cos humà

          7.3. El mecanisme de l'accidentb elèctric

          7.4. Normativa

          7.5. Elecció dels materials elèctrics en funció de les condicions de servei i les influències externes

          7.6. Classificació dels materials elèctrics i electrònics segons la protecció contra els xocs elècrics

          7.7. Mesures de protecció contra contactes directes

          7.8. Mesures de protecció contra contactes indirectes

Activitats

Tipus d’activitat Hores amb professor Hores sense professor Total
Anàlisi / estudi de casos 7,00 4,00 11,00
Prova d'avaluació 9,00 0 9,00
Seminaris 4,00 0 4,00
Sessió expositiva 18,00 17,00 35,00
Sessió participativa 10,00 11,00 21,00
Sessió pràctica 12,00 6,00 18,00
Visionat/audició de documents 2,00 0 2,00
Total 62,00 38,00 100

Bibliografia

  • Díaz González, Guzmán, Barbón Álvarez, Arsenio, Gómez-Aleixandre Fernández, Javier (DL 2002). Variación de la velocidad de los motores eléctricos. Oviedo: Universidad de Oviedo. Servicio de Publicaciones.
  • Kenjo, Takashi, Sugawara, Akira (1994). Stepping motors and their microprocessor controls (2nd ed). Oxford New York: Clarendon Press Oxford University Press.
  • Miller, T.J.E (1993). Brushless permanent-magnet and reluctance motor drives (Repr., with corr). Oxford New York: Clarendon Press Oxford University Press.

Avaluació i qualificació

Activitats d'avaluació:

Descripció de l'activitat Avaluació de l'activitat %
ANÀLISI/ESTUDI D’ACCIONAMENTS - ELECCIÓ DEL TIPUS DE MOTOR MÉS ADEQUAT: Tots els alumnes disposaran d’una informació general sobre com seleccionar segons l’aplicació entre diferents tipus de motors: “brush servo”, “stepper”, “microstepping”, “hibrid servo”... i uns exemples d’accionaments.

Es formaran grups de tres alumnes i cada grup tindrà que treballar 6 d’aquests exemples d’aplicació. Excepcionalment pot haver algun grup de 2 alumnes que treballaran 4 exemples d’aplicació. Un repartiment coherent de les tasques entre els membres de cada grup suposarà que cada alumne haurà de treballar dos exemples d’aplicació d’accionaments. El professor recomanarà de quina forma es poden repartir els exemples perquè el treball sigui equitatiu per cada membre del grup.


QUÈ CAL FER PER CADA EXEMPLE D'APLICACIÓ ? :
Entendre la descripció de l’accionament, els requeriments de la màquina i del control i la solució proposada pel fabricant. Analitzar si aquesta solució concorda amb les orientacions generals que el propi fabricant ens ha donat per tal de seleccionar el tipus de motor.

POSADA EN COMÚ ENTRE ELS MEMBRES DEL GRUP:
Encara que el treball és fàcil de repartir doncs “toca” dos exemples per alumne, en cada grup hi ha d’haver una posta en comú de forma que cada alumne expliqui al grup els exemples que ha treballat i es pugui així fer comparacions i inclús si s’escau fer debat.

POSADA EN COMÚ A CLASSE:
Cada grup amb consens amb el professor escollirà un o dos exemples dels treballats i els exposarà a classe. Intentarem que el conjunt d’exemples exposats sigui prou significatiu i intervinguin diferents tipus de motors.
Per poder avaluar individualment a cada alumne tots els membres del grup heu de participar activament tant en la reunió amb el professor com en la posada en comú a classe.
RESPONDRE A CLASSE A LES PREGUNTES DE LES PRÀCTIQUES DE LABORATORI. Durant el temps en que es respongui a aquestes preguntes a classe es podrà dispossar dels apunts de l'assignatura i de l'anunciat de la pràctica però no es podrà dispossar d'un informe previ de la pràctica Si una vegada corregides les preguntes d'una pràctica surt menys de 5 sobre 10 s'haurà de repetir però la nota d'aquesta pràctica corregida serà com a màxim un 5 "pelat".
EXAMEN: Examen de 1a. i/o 2a. convocatòria. Consistirà en preguntes curtes sobre aspectes teòrics relacionats exclusivament amb els 5 PRIMERS TEMES que apareixen en la relació de continguts

Qualificació

La nota final sortirà d'aquests tres conceptes:
ANÀLISI/ESTUDI D'ACCIONAMENTS (Treball desenvolupat pels alumnes): 20 %
RESPONDRE A LES PREGUNTES DE LES PRÀCTIQUES DE LABORATORI: 30 %
EXAMEN: 50 %
Cal assolir un nivell mínim (equivalent a un 4 sobre 10) en cada un d'aquests tres conceptes (seminari, pràctiques i examen) per poder aprovar l'assignatura.

Observacions

PRÀCTIQUES DE LABORATORI
- Accionament d'una màquina de cc mitjançant un simple pont de 6 tiristors
- Accionament d'una màquina de cc mitjançant un doble pont de 6 tiristors sense corrent circulant. regulació de la velocitat d'un motor de cc
- Accionament d'una màquina de cc amb trossejadors
- Accionament d'una màquina d'inducció mitjançant un variador de freqüència
- Accionament d'un motor brushless trapezoïdal. Accionament i regulació de velocitat d'un motor brushless sinusoïdal
- Motor pas a pas

Assignatures recomanades

  • Electrònica de potència
  • Màquines elèctriques
  • Regulació automàtica

Escull quins tipus de galetes acceptes que el web de la Universitat de Girona pugui guardar en el teu navegador.

Les imprescindibles per facilitar la vostra connexió. No hi ha opció d'inhabilitar-les, atès que són les necessàries pel funcionament del lloc web.

Permeten recordar les vostres opcions (per exemple llengua o regió des de la qual accediu), per tal de proporcionar-vos serveis avançats.

Proporcionen informació estadística i permeten millorar els serveis. Utilitzem cookies de Google Analytics que podeu desactivar instal·lant-vos aquest plugin.

Per a oferir continguts publicitaris relacionats amb els interessos de l'usuari, bé directament, bé per mitjà de tercers (“adservers”). Cal activar-les si vols veure els vídeos de Youtube incrustats en el web de la Universitat de Girona.