Motores de DC

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Descripción
El motor de corriente continua (motor DC) es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, provocando un movimiento rotatorio. En algunas modificaciones, ejercen tracción sobre un riel. Estos motores se conocen como motores lineales.

Una máquina de corriente continua (generador o motor) se compone principalmente de dos partes, un estator que da soporte mecánico al aparato y tiene un hueco en el centro generalmente de forma cilíndrica. En el estator además se encuentran los polos, que pueden ser de imanes permanentes o devanados con hilo de cobre sobre núcleo de hierro. El rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, al que llega la corriente mediante dos escobillas.

Partes de un motor de corriente directa:

images (4)

 

Funcionamiento


  • Sentido de giro

 

El sentido de giro de un motor de corriente continua depende del sentido relativo de las corrientes circulantes por los devanados inductor e inducido.
La inversión del sentido de giro del motor de corriente continua se consigue invirtiendo el sentido del campo magnético o de la corriente del inducido.
Si se permuta la polaridad en ambos bobinados, el eje del motor gira en el mismo sentido.

Los cambios de polaridad de los bobinados, tanto en el inductor como en el inducido se realizarán en la caja de bornes de la máquina, y además el ciclo combinado producido por el rotor produce la fuerza magneto-motriz

 

motor

 

Fuerza contra electromotriz inducida en un motor

Es la tensión que se crea en los conductores de un motor como consecuencia del corte de las líneas de fuerza, es el efecto generador de pines.

Aplicaciones
Para la mini robótica, este es un actuador muy básico ya que en la electrónica el voltaje de corriente continua es muy común y fácil de conseguir en baterías. Las aplicaciones van desde motores con reducción para desplazar una plataforma, actuadores para mover mecanismos de brazos, servo motores, y múltiples usos más.

 

Brazo robótico

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Movimiento de ruedas

motor-reductor

Reducciones mecánicas
Toda máquina cuyo movimiento sea generado por un motor (ya sea eléctrico, de explosión u otro) necesita que la velocidad de dicho motor se adapte a la velocidad necesaria para el buen funcionamiento de la máquina. Además de esta adaptación de velocidad, se deben contemplar otros factores como la potencia mecánica a transmitir, la potencia térmica, rendimientos mecánicos (estáticos y dinámicos).

Esta adaptación se realiza generalmente con uno o varios pares de engranajes que adaptan la velocidad y potencia mecánica montados en un cuerpo compacto denominado reductor de velocidad aunque también se le denomina caja reductora.

images (5) motor-micro-metal-dc-con-reductora-5-1


Potencia

Amplificación de la potencia de una señal eléctrica
Un amplificador de potencia convierte la potencia de una fuente de corriente continua (polarización Vcc de un circuito con transistores), usando el control de una señal de entrada, a potencia de salida en forma de señal. Si sobre la carga se desarrolla una gran cantidad de potencia, el dispositivo deberá manejar una gran excursión en voltaje y corriente.

formula 1

 

formula 2

Fpzt5

 

Drivers de potencia integrados tipo puente “H”
Un Puente “H” es un circuito electrónico que permite a un motor eléctrico DC girar en ambos sentidos, avance y retroceso. Son ampliamente usados en robótica y como convertidores de potencia. Los puentes “H” están disponibles como circuitos integrados, pero también pueden construirse a partir de componentes discretos.

 

Estructura de un puente H

250px-H_bridge.svg

Teoría de funcionamiento de un puente “H” y control de sentido de giro en motores de CD

El término “puente H” proviene de la típica representación gráfica del circuito. Un puente H se construye con 4 interruptores (mecánicos o mediante transistores). Cuando los interruptores S1 y S4 están cerrados (y S2 y S3 abiertos) se aplica una tensión positiva en el motor, haciéndolo girar en un sentido. Abriendo los interruptores S1 y S4 (y cerrando S2 y S3), el voltaje se invierte, permitiendo el giro en sentido inverso del motor.

Estados básicos del circuito.

350px-H_bridge_operating.svg

el puente H que ocupamos el L293D cuyas conexiones básicas son las siguientes:

chipl293ne

Tabla de manejo para control bidireccional del motor

MotoresCC_293D_ejemplo01tabla

Control de tracción de un motor y Arduino

clase_2_control de motor_bb

 

Código

int m1=13; //pin donde se conectó la 1° entrada del driver
int m2=12;//pin donde se conectó la 2° entrada del driver
void setup() {
 pinMode(m1,OUTPUT); //declaración de los pines como salida
 pinMode(m2,OUTPUT);
}

void loop() {
 digitalWrite(m1,HIGH); //escribir un estado alto digital en el pin
 digitalWrite(m2,LOW); //escribir un estado bajo digital en el pin
 delay(1000); //retardo en mS = 1S
 digitalWrite(m1,LOW); //escribir un estado bajo digital en el pin
 digitalWrite(m2,HIGH); //escribir un estado alto digital en el pin
 delay(1000); //retardo en mS = 1S

}

 

 

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