Este documento presenta un modelo matemático de un motor de corriente continua separadamente excitado. Describe las características del motor y determina las ecuaciones mecánica y eléctrica que rigen su comportamiento. Luego, aplica la transformada de Laplace para resolver el modelo y obtener una ecuación que describe cómo varía la velocidad del motor con el tiempo, considerando condiciones iniciales. Finalmente, ilustra un ejemplo numérico para modelar un motor eléctrico usando esta metodología.
Este informe describe experimentos sobre el arranque directo y el arranque estrella-triángulo de una máquina asíncrona. El objetivo era realizar diagramas de conexión y evaluar los parámetros de los diferentes métodos de arranque. Se explican los conceptos teóricos de los arranques directo, estrella-triángulo y otros métodos. Luego, el procedimiento experimental involucró realizar el arranque estrella-triángulo, midiendo parámetros como la tensión, corriente y RPM en cada etapa.
Este proyecto tiene como objetivo diseñar un sistema automático para el llenado de botellas controlado por un PLC S7-1200 y que puede ser supervisado a través de un SCADA desarrollado en LabVIEW usando servidores OPC. El sistema incluye una banda transportadora, un sensor de posición, un sensor de nivel, una electroválvula para el llenado y un brazo robot para retirar botellas defectuosas. El proceso de llenado será controlado y monitoreado en tiempo real desde una PC a través de LabVIEW.
Analisis cinematico de mecanismos analisis de velocidad (metodo Analitico y C...Angel Villalpando
Este documento presenta un análisis del método analítico para analizar la velocidad en mecanismos. Explica los conceptos de centros instantáneos de velocidad, que son puntos comunes a dos eslabones que tienen la misma velocidad instantánea. Describe cómo usar los centros instantáneos para realizar un análisis gráfico rápido de la velocidad de un mecanismo. También cubre el análisis de la velocidad de deslizamiento y la relación de velocidad angular entre la entrada y la salida de un me
El documento describe el proceso de diseño de ejes. Explica cómo determinar la velocidad de giro, potencia, cargas radiales y axiales de los elementos montados en el eje como engranes, poleas y sprockets. También cubre cómo analizar los puntos críticos del eje para determinar los diámetros mínimos, seleccionar materiales y especificar las dimensiones finales del eje.
Este documento analiza los sistemas trifásicos equilibrados, incluyendo las conexiones en estrella y delta, los voltajes de fase y línea, y cómo se conectan las cargas. Explica que en una conexión en estrella, cada bobina se comporta de forma monofásica, mientras que en delta la tensión está más desfasada. También cubre sistemas balanceados vs. desbalanceados, y cómo medir la potencia en circuitos trifásicos usando vatímetros.
El documento analiza los métodos para resolver el problema del flujo de carga en sistemas eléctricos de potencia, incluyendo el método de Gauss-Seidel y el método de Newton-Raphson. Explica que el flujo de carga calcula los flujos de potencia y voltajes en una red eléctrica bajo diferentes condiciones y cómo clasificar las barras. También describe cómo aplicar los métodos iterativos para resolver sistemas radiales y en anillo.
El documento presenta 10 problemas de ingeniería mecánica relacionados con el diseño de ejes sometidos a flexión y torsión. Los problemas cubren temas como el cálculo de diámetros mínimos de ejes usando diferentes criterios de resistencia a la fatiga, el diseño de secciones transversales de ejes, el análisis de fuerzas y momentos en ejes con engranes y rodillos, y la verificación de deflexiones y factores de seguridad. Los problemas deben resolverse usando conceptos de resistencia de materiales, análisis de
1) El documento describe los principales aspectos del diseño de ejes o flechas, incluyendo la selección de materiales, configuración geométrica, esfuerzos, deflexión y vibración. 2) Explica que los ejes suelen estar hechos de aceros de bajo o medio carbono y que la selección de material depende de los requerimientos de resistencia y deflexión. 3) También cubre temas como la transmisión de par de torsión, soporte de cargas axiales, y consideraciones de ensamble y desensamble.
Este informe describe experimentos sobre el arranque directo y el arranque estrella-triángulo de una máquina asíncrona. El objetivo era realizar diagramas de conexión y evaluar los parámetros de los diferentes métodos de arranque. Se explican los conceptos teóricos de los arranques directo, estrella-triángulo y otros métodos. Luego, el procedimiento experimental involucró realizar el arranque estrella-triángulo, midiendo parámetros como la tensión, corriente y RPM en cada etapa.
Este proyecto tiene como objetivo diseñar un sistema automático para el llenado de botellas controlado por un PLC S7-1200 y que puede ser supervisado a través de un SCADA desarrollado en LabVIEW usando servidores OPC. El sistema incluye una banda transportadora, un sensor de posición, un sensor de nivel, una electroválvula para el llenado y un brazo robot para retirar botellas defectuosas. El proceso de llenado será controlado y monitoreado en tiempo real desde una PC a través de LabVIEW.
Analisis cinematico de mecanismos analisis de velocidad (metodo Analitico y C...Angel Villalpando
Este documento presenta un análisis del método analítico para analizar la velocidad en mecanismos. Explica los conceptos de centros instantáneos de velocidad, que son puntos comunes a dos eslabones que tienen la misma velocidad instantánea. Describe cómo usar los centros instantáneos para realizar un análisis gráfico rápido de la velocidad de un mecanismo. También cubre el análisis de la velocidad de deslizamiento y la relación de velocidad angular entre la entrada y la salida de un me
El documento describe el proceso de diseño de ejes. Explica cómo determinar la velocidad de giro, potencia, cargas radiales y axiales de los elementos montados en el eje como engranes, poleas y sprockets. También cubre cómo analizar los puntos críticos del eje para determinar los diámetros mínimos, seleccionar materiales y especificar las dimensiones finales del eje.
Este documento analiza los sistemas trifásicos equilibrados, incluyendo las conexiones en estrella y delta, los voltajes de fase y línea, y cómo se conectan las cargas. Explica que en una conexión en estrella, cada bobina se comporta de forma monofásica, mientras que en delta la tensión está más desfasada. También cubre sistemas balanceados vs. desbalanceados, y cómo medir la potencia en circuitos trifásicos usando vatímetros.
El documento analiza los métodos para resolver el problema del flujo de carga en sistemas eléctricos de potencia, incluyendo el método de Gauss-Seidel y el método de Newton-Raphson. Explica que el flujo de carga calcula los flujos de potencia y voltajes en una red eléctrica bajo diferentes condiciones y cómo clasificar las barras. También describe cómo aplicar los métodos iterativos para resolver sistemas radiales y en anillo.
El documento presenta 10 problemas de ingeniería mecánica relacionados con el diseño de ejes sometidos a flexión y torsión. Los problemas cubren temas como el cálculo de diámetros mínimos de ejes usando diferentes criterios de resistencia a la fatiga, el diseño de secciones transversales de ejes, el análisis de fuerzas y momentos en ejes con engranes y rodillos, y la verificación de deflexiones y factores de seguridad. Los problemas deben resolverse usando conceptos de resistencia de materiales, análisis de
1) El documento describe los principales aspectos del diseño de ejes o flechas, incluyendo la selección de materiales, configuración geométrica, esfuerzos, deflexión y vibración. 2) Explica que los ejes suelen estar hechos de aceros de bajo o medio carbono y que la selección de material depende de los requerimientos de resistencia y deflexión. 3) También cubre temas como la transmisión de par de torsión, soporte de cargas axiales, y consideraciones de ensamble y desensamble.
El documento describe las máquinas eléctricas síncronas, incluyendo sus principales componentes, principio de funcionamiento, tipos y aplicaciones. Explica que las máquinas síncronas convierten energía mecánica en eléctrica o viceversa, manteniendo una relación fija entre la velocidad del rotor y la frecuencia de la corriente. También cubre temas como campos magnéticos giratorios, pérdidas, aislamiento y tipos de servicio de las máquinas eléctricas.
Este documento describe los componentes y principios de operación de las máquinas síncronas. Explica que tienen un estator alimentado por corriente alterna y un rotor alimentado por corriente continua, ya sea mediante imanes permanentes o enrollados de campo. También describe que su velocidad depende de la frecuencia de la red eléctrica y el número de pares de polos, y que se usan comúnmente como generadores a alta potencia. Finalmente, explica algunas condiciones necesarias para operar generadores síncronos en paralelo,
El documento describe los diferentes tipos de fallas asimétricas que pueden ocurrir en sistemas eléctricos de potencia, incluyendo fallas de línea a tierra, línea a línea y doble línea a tierra. Explica cómo se pueden analizar estas fallas usando la teoría de componentes simétricos, la cual descompone las condiciones asimétricas en componentes de secuencia positiva, negativa y cero. También presenta ejemplos detallados del análisis de fallas monofásicas, bifásicas
El documento trata sobre diferentes tipos de medidores de energía eléctrica como vatímetros, contadores de energía y cosenofímetros. Explica que los vatímetros usan bobinas de corriente y tensión para medir la potencia eléctrica. Los contadores de energía miden el consumo eléctrico usando discos magnéticos. Los cosenofímetros miden el factor de potencia usando bobinas de corriente y tensión para determinar el ángulo de desfase.
Este documento presenta información sobre el diseño de ejes y flechas. Explica que los ejes pueden ser no giratorios o giratorios (flechas), y cubre conceptos como materiales para ejes, configuración de ejes, análisis de esfuerzos y deflexiones, y ejemplos de diseño de ejes. El objetivo es proporcionar una introducción al proceso de diseño de ejes y flechas para soportar cargas mecánicas.
Este documento presenta un análisis técnico de una falla de línea a tierra (monofásica a tierra) en un sistema eléctrico trifásico. Incluye definiciones de conceptos clave como sistema trifásico, falla eléctrica y cortocircuito. Explica el método de componentes simétricas y cómo desarrollar diagramas de impedancia de secuencia para resolver ecuaciones y calcular la corriente de falla. Finalmente, resuelve un ejemplo numérico paso a paso para ilustrar el procedimiento.
El documento explica el funcionamiento y propiedades de los amplificadores operacionales. Describe brevemente el origen de los amplificadores operacionales en los años 40 y cómo se han convertido en circuitos integrados de bajo costo. Explica que un amplificador operacional puede realizar diferentes funciones dependiendo de su configuración en un circuito y cómo se pueden usar para sumar, restar o amplificar señales. Finalmente, presenta simulaciones de dos circuitos que usan amplificadores operacionales: un amplificador no inversor y un amplificador sumador.
Diseño de flechas o ejes (factores de resistencia a la fatiga)Angel Villalpando
1) El documento discute factores que modifican el límite de resistencia a la fatiga de elementos mecánicos como el tamaño, la superficie, la carga, la temperatura y la confiabilidad. 2) Explica que el límite de resistencia a la fatiga en condiciones reales no iguala los valores obtenidos en el laboratorio debido a diferencias en el material, manufactura, entorno y diseño. 3) Proporciona ecuaciones para calcular factores de corrección para la resistencia a la fatiga que consideran estos efectos.
La máquina síncrona consta de partes mecánicas, eléctricas y electromágneticas. Realizo una representación de estas partes con una síntesis de concepto para cada una de ellas.
Este documento describe el diseño y cargas en flechas de transmisión rotatoria. Explica que las flechas transmiten movimiento y par de torsión de un lugar a otro en maquinaria rotatoria. Están sujetas principalmente a cargas de torsión y flexión. También cubre materiales comunes para flechas, consideraciones de diseño como deflexiones y esfuerzos, y falla por cargas combinadas.
Diseño de flechas o ejes (calculo del factor de seguridad empleado para flechas)Angel Villalpando
Este documento presenta los conceptos clave para el diseño de ejes, incluyendo el cálculo de esfuerzos debidos a flexión y torsión usando factores de concentración de esfuerzo. También describe varios criterios de falla como ASME, Goodman modificado y Gerber para evaluar la resistencia a la fatiga y fluencia. Finalmente, presenta un ejemplo numérico para calcular factores de seguridad contra fatiga y fluencia para un eje de acero.
Este manual describe el software de simulación Scada PC_Simu. Explica cómo crear y editar documentos de simulación, agregar elementos como interruptores, motores, válvulas y detectores, y simular el intercambio de información de entrada y salida. También cubre cómo analizar datos digitales y analógicos durante una simulación.
El documento describe el método de la fórmula para analizar trenes de engranajes planetarios. Explica que la fórmula relaciona las velocidades angulares de los diferentes engranes a través de las razones de engrane. Además, presenta dos ejemplos numéricos donde se aplica la fórmula para verificar los resultados de velocidades angulares dados en cada caso.
El documento describe diferentes tipos de tiristores y sus aplicaciones en electrónica de potencia. Explica que los tiristores son dispositivos semiconductoras que pueden conmutar entre un estado de alta impedancia y baja impedancia. Luego describe varios tipos específicos de tiristores como SCRs, SIDACs, SBS y sus características y usos comunes como el control de potencia y la generación de formas de onda.
Este documento presenta los conceptos y métodos de cálculo de velocidad y aceleración en mecanismos. Explica definiciones de desplazamiento, velocidad y aceleración, y métodos gráficos y analíticos para calcular la velocidad y aceleración de elementos en mecanismos de 4 barras y biela-manivela-corredera. También cubre aceleración tangencial, normal y de Coriolis, centros instantáneos de rotación y el teorema de Kennedy.
Este documento presenta un libro de problemas resueltos de teoría de máquinas y mecanismos. El libro contiene cinco capítulos que cubren temas como conceptos básicos, cinemática, dinámica, resistencias en máquinas y engranajes. El objetivo del libro es complementar y ampliar los aspectos teóricos de estas asignaturas a través de problemas resueltos que van desde lo más sencillo hasta aplicaciones más complejas.
El documento presenta un resumen de los conceptos fundamentales de balance energético, flujo de potencia y eficiencia de un motor de inducción de tres oraciones: 1) Explica el balance energético entre la potencia de entrada, las pérdidas y la potencia mecánica, 2) Describe el flujo de potencia desde la entrada hasta la salida mecánica a través del estator y rotor, considerando las pérdidas, 3) Define la eficiencia del motor como la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada total.
Este documento presenta modelos de líneas de transmisión de diferentes longitudes, incluyendo líneas cortas (<80km), de longitud media (80-240km) y largas (>240km). Describe los parámetros ABCD que relacionan la tensión y corriente en los extremos de la línea, y cómo estos parámetros varían según el modelo aproximado usado (impedancia en serie, circuito-π, ecuaciones diferenciales). También explica conceptos como la regulación de tensión y cómo esta depende del factor de potencia de la carga. Final
1. Un sistema electromecánico combina partes eléctricas y mecánicas. Un ejemplo es un motor de corriente continua que convierte energía eléctrica en energía mecánica.
2. El modelo matemático de un motor de corriente continua requiere dos ecuaciones, una eléctrica y otra mecánica, acopladas entre sí.
3. Se deriva una ecuación diferencial de segundo orden no homogénea y de coeficientes constantes para describir el modelo matemático de la velocidad de un
Analisis de Sistemas para Ingenieria Electrica PTrrzaPTRRZA
Este documento presenta un análisis de sistemas para ingeniería eléctrica utilizando analogías mecánicas. Explica cómo modelar sistemas mecánicos y circuitos eléctricos de manera análoga mediante ecuaciones matemáticas. Incluye ejemplos de circuitos mecánicos equivalentes a circuitos eléctricos y desarrolla los conceptos de torque-voltaje, energía cinética, energía potencial y energía disipativa. El objetivo es proponer sistemas mecánicos
El documento describe las máquinas eléctricas síncronas, incluyendo sus principales componentes, principio de funcionamiento, tipos y aplicaciones. Explica que las máquinas síncronas convierten energía mecánica en eléctrica o viceversa, manteniendo una relación fija entre la velocidad del rotor y la frecuencia de la corriente. También cubre temas como campos magnéticos giratorios, pérdidas, aislamiento y tipos de servicio de las máquinas eléctricas.
Este documento describe los componentes y principios de operación de las máquinas síncronas. Explica que tienen un estator alimentado por corriente alterna y un rotor alimentado por corriente continua, ya sea mediante imanes permanentes o enrollados de campo. También describe que su velocidad depende de la frecuencia de la red eléctrica y el número de pares de polos, y que se usan comúnmente como generadores a alta potencia. Finalmente, explica algunas condiciones necesarias para operar generadores síncronos en paralelo,
El documento describe los diferentes tipos de fallas asimétricas que pueden ocurrir en sistemas eléctricos de potencia, incluyendo fallas de línea a tierra, línea a línea y doble línea a tierra. Explica cómo se pueden analizar estas fallas usando la teoría de componentes simétricos, la cual descompone las condiciones asimétricas en componentes de secuencia positiva, negativa y cero. También presenta ejemplos detallados del análisis de fallas monofásicas, bifásicas
El documento trata sobre diferentes tipos de medidores de energía eléctrica como vatímetros, contadores de energía y cosenofímetros. Explica que los vatímetros usan bobinas de corriente y tensión para medir la potencia eléctrica. Los contadores de energía miden el consumo eléctrico usando discos magnéticos. Los cosenofímetros miden el factor de potencia usando bobinas de corriente y tensión para determinar el ángulo de desfase.
Este documento presenta información sobre el diseño de ejes y flechas. Explica que los ejes pueden ser no giratorios o giratorios (flechas), y cubre conceptos como materiales para ejes, configuración de ejes, análisis de esfuerzos y deflexiones, y ejemplos de diseño de ejes. El objetivo es proporcionar una introducción al proceso de diseño de ejes y flechas para soportar cargas mecánicas.
Este documento presenta un análisis técnico de una falla de línea a tierra (monofásica a tierra) en un sistema eléctrico trifásico. Incluye definiciones de conceptos clave como sistema trifásico, falla eléctrica y cortocircuito. Explica el método de componentes simétricas y cómo desarrollar diagramas de impedancia de secuencia para resolver ecuaciones y calcular la corriente de falla. Finalmente, resuelve un ejemplo numérico paso a paso para ilustrar el procedimiento.
El documento explica el funcionamiento y propiedades de los amplificadores operacionales. Describe brevemente el origen de los amplificadores operacionales en los años 40 y cómo se han convertido en circuitos integrados de bajo costo. Explica que un amplificador operacional puede realizar diferentes funciones dependiendo de su configuración en un circuito y cómo se pueden usar para sumar, restar o amplificar señales. Finalmente, presenta simulaciones de dos circuitos que usan amplificadores operacionales: un amplificador no inversor y un amplificador sumador.
Diseño de flechas o ejes (factores de resistencia a la fatiga)Angel Villalpando
1) El documento discute factores que modifican el límite de resistencia a la fatiga de elementos mecánicos como el tamaño, la superficie, la carga, la temperatura y la confiabilidad. 2) Explica que el límite de resistencia a la fatiga en condiciones reales no iguala los valores obtenidos en el laboratorio debido a diferencias en el material, manufactura, entorno y diseño. 3) Proporciona ecuaciones para calcular factores de corrección para la resistencia a la fatiga que consideran estos efectos.
La máquina síncrona consta de partes mecánicas, eléctricas y electromágneticas. Realizo una representación de estas partes con una síntesis de concepto para cada una de ellas.
Este documento describe el diseño y cargas en flechas de transmisión rotatoria. Explica que las flechas transmiten movimiento y par de torsión de un lugar a otro en maquinaria rotatoria. Están sujetas principalmente a cargas de torsión y flexión. También cubre materiales comunes para flechas, consideraciones de diseño como deflexiones y esfuerzos, y falla por cargas combinadas.
Diseño de flechas o ejes (calculo del factor de seguridad empleado para flechas)Angel Villalpando
Este documento presenta los conceptos clave para el diseño de ejes, incluyendo el cálculo de esfuerzos debidos a flexión y torsión usando factores de concentración de esfuerzo. También describe varios criterios de falla como ASME, Goodman modificado y Gerber para evaluar la resistencia a la fatiga y fluencia. Finalmente, presenta un ejemplo numérico para calcular factores de seguridad contra fatiga y fluencia para un eje de acero.
Este manual describe el software de simulación Scada PC_Simu. Explica cómo crear y editar documentos de simulación, agregar elementos como interruptores, motores, válvulas y detectores, y simular el intercambio de información de entrada y salida. También cubre cómo analizar datos digitales y analógicos durante una simulación.
El documento describe el método de la fórmula para analizar trenes de engranajes planetarios. Explica que la fórmula relaciona las velocidades angulares de los diferentes engranes a través de las razones de engrane. Además, presenta dos ejemplos numéricos donde se aplica la fórmula para verificar los resultados de velocidades angulares dados en cada caso.
El documento describe diferentes tipos de tiristores y sus aplicaciones en electrónica de potencia. Explica que los tiristores son dispositivos semiconductoras que pueden conmutar entre un estado de alta impedancia y baja impedancia. Luego describe varios tipos específicos de tiristores como SCRs, SIDACs, SBS y sus características y usos comunes como el control de potencia y la generación de formas de onda.
Este documento presenta los conceptos y métodos de cálculo de velocidad y aceleración en mecanismos. Explica definiciones de desplazamiento, velocidad y aceleración, y métodos gráficos y analíticos para calcular la velocidad y aceleración de elementos en mecanismos de 4 barras y biela-manivela-corredera. También cubre aceleración tangencial, normal y de Coriolis, centros instantáneos de rotación y el teorema de Kennedy.
Este documento presenta un libro de problemas resueltos de teoría de máquinas y mecanismos. El libro contiene cinco capítulos que cubren temas como conceptos básicos, cinemática, dinámica, resistencias en máquinas y engranajes. El objetivo del libro es complementar y ampliar los aspectos teóricos de estas asignaturas a través de problemas resueltos que van desde lo más sencillo hasta aplicaciones más complejas.
El documento presenta un resumen de los conceptos fundamentales de balance energético, flujo de potencia y eficiencia de un motor de inducción de tres oraciones: 1) Explica el balance energético entre la potencia de entrada, las pérdidas y la potencia mecánica, 2) Describe el flujo de potencia desde la entrada hasta la salida mecánica a través del estator y rotor, considerando las pérdidas, 3) Define la eficiencia del motor como la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada total.
Este documento presenta modelos de líneas de transmisión de diferentes longitudes, incluyendo líneas cortas (<80km), de longitud media (80-240km) y largas (>240km). Describe los parámetros ABCD que relacionan la tensión y corriente en los extremos de la línea, y cómo estos parámetros varían según el modelo aproximado usado (impedancia en serie, circuito-π, ecuaciones diferenciales). También explica conceptos como la regulación de tensión y cómo esta depende del factor de potencia de la carga. Final
1. Un sistema electromecánico combina partes eléctricas y mecánicas. Un ejemplo es un motor de corriente continua que convierte energía eléctrica en energía mecánica.
2. El modelo matemático de un motor de corriente continua requiere dos ecuaciones, una eléctrica y otra mecánica, acopladas entre sí.
3. Se deriva una ecuación diferencial de segundo orden no homogénea y de coeficientes constantes para describir el modelo matemático de la velocidad de un
Analisis de Sistemas para Ingenieria Electrica PTrrzaPTRRZA
Este documento presenta un análisis de sistemas para ingeniería eléctrica utilizando analogías mecánicas. Explica cómo modelar sistemas mecánicos y circuitos eléctricos de manera análoga mediante ecuaciones matemáticas. Incluye ejemplos de circuitos mecánicos equivalentes a circuitos eléctricos y desarrolla los conceptos de torque-voltaje, energía cinética, energía potencial y energía disipativa. El objetivo es proponer sistemas mecánicos
Este documento presenta el modelado de un motor de corriente continua controlado por la corriente de excitación en tiempo continuo y discreto. Inicialmente se describen conceptos generales sobre motores DC. Luego, se desarrolla el modelado matemático en tiempo continuo usando ecuaciones diferenciales y la transformada de Laplace. Posteriormente, se discretiza el modelo usando la transformada Z y se grafican las respuestas. Finalmente, se concluye que el modelo implementado se comporta de forma similar en tiempo continuo y discreto.
Este documento presenta el modelado de un motor de corriente continua controlado por la corriente de excitación en tiempo continuo y discreto. Inicialmente se describen conceptos generales sobre motores DC y análisis en tiempo continuo y discreto. Luego, se desarrolla el modelado matemático del motor obteniendo su función de transferencia. Finalmente, se discretiza el modelo usando la transformada Z y se valida el comportamiento a través de simulaciones en MATLAB/Simulink.
Este documento describe el modelado y simulación de un control de velocidad de un motor de inducción mediante lógica difusa usando MATLAB. Se presenta el modelo dinámico del motor de inducción, incluyendo las ecuaciones que rigen su comportamiento. Luego, se describe el diseño de un controlador basado en lógica difusa para controlar la velocidad del motor. Finalmente, se muestran los resultados obtenidos a través de la simulación y se exponen las conclusiones.
Este documento presenta el análisis de sistemas mediante el método de la energía y las analogías mecánico-eléctricas. Introduce conceptos como torque-voltaje, ecuaciones de energía cinética y potencial, y ecuación de Lagrange. Incluye varios ejemplos numéricos que ilustran cómo modelar sistemas mecánicos y encontrar sus ecuaciones de movimiento equivalentes a circuitos eléctricos.
Este documento presenta información sobre el autotransformador. Explica su principio de funcionamiento, circuitos equivalentes, pérdidas y rendimiento comparado con un transformador convencional. También describe sus aplicaciones, limitaciones, ventajas y desventajas. Finalmente, cubre aspectos de su construcción como materiales, diseño, fabricación y resultados de experimentos.
Este documento presenta un estudio sobre el desarrollo de un modelo de motor DC en Simulink utilizando datos de un motor real Faulhaber Micromo 2230-12s. Incluye la ecuación teórica de la velocidad del motor, la implementación del modelo en Simulink y una comparación del comportamiento del modelo frente al motor real.
Este documento describe los pasos para modelar y simular un convertidor Buck. Incluye las ecuaciones dinámicas del sistema y los parámetros del convertidor. También explica el uso del método de Euler para integrar numéricamente las ecuaciones y simular el convertidor en el software PSIM.
Este documento presenta el modelado en frecuencia de sistemas electromecánicos, en particular del motor de corriente continua. Explica los objetivos de modelar este sistema y deduce su función de transferencia. Luego, propone problemas para determinar parámetros del motor, modificar el diagrama de bloques, y simular la dinámica del motor con y sin carga acoplada.
Este documento presenta una introducción al estudio de las aceleraciones en mecanismos articulados coplanares utilizando el método gráfico de los polígonos de aceleración. Explica que la aceleración tiene componentes normal y tangencial, y que a diferencia de la velocidad, los centros instantáneos de aceleración no se abordan. Además, incluye un índice con las secciones y figuras que componen el documento.
Este documento describe el uso de diagramas de bloque y funciones de transferencia para modelar sistemas dinámicos. Explica los diferentes tipos de eslabones dinámicos (ainercial, aperiódico, integrador, diferenciador y oscilante) y cómo se pueden interconectar para modelar sistemas complejos. Luego presenta un modelo matemático de un motor de corriente continua usando diagramas de bloque y funciones de transferencia, incluyendo los parámetros eléctricos y mecánicos del motor. Finalmente, realiza sim
Unidad 3 funciones vectoriales de una variable realTezca8723
Este documento presenta conceptos sobre funciones vectoriales de una variable real, incluyendo definiciones, derivación, integración, longitud de arco, vectores tangente, normal y binormal, curvatura y aplicaciones. Explica cómo calcular la derivada y integral de funciones vectoriales, y cómo usar funciones vectoriales para modelar curvas en el espacio y calcular propiedades como longitud de arco, vectores de curvatura y fuerza de rozamiento.
Este documento describe las máquinas eléctricas asíncronas trifásicas. Explica su construcción, principio de funcionamiento, circuitos equivalentes, ensayos para determinar sus características eléctricas y mecánicas, y cómo se calcula la potencia y rendimiento.
Libro tema 2 Modelado y representación de sistemas dinámicosvaraauco
Este documento trata sobre la modelación y representación de sistemas dinámicos. Explica que los modelos matemáticos se utilizan para predecir el comportamiento de un sistema antes de su diseño detallado y que normalmente consisten en ecuaciones diferenciales. También describe los pasos para elaborar un modelo, incluida la validación comparando las predicciones del modelo con resultados experimentales. Además, presenta ejemplos de modelos para sistemas mecánicos, eléctricos y analógicos basados en leyes físicas como las
El documento describe el diseño de controladores discretos en espacio de estado y un controlador PID por ubicación de polos para un sistema semi-activo de suspensión (SAS). Se realiza el modelamiento matemático del SAS y la selección de las variables de estado. Luego, se diseña un controlador en continuo y otro discreto mediante ubicación de polos, y se simula el comportamiento de ambos controladores. Finalmente, se validan los resultados obtenidos y se analizan las conclusiones.
Este documento describe el diseño e implementación de un sistema de control digital de posición para un motor DC utilizando un microcontrolador PIC16F877A. Inicialmente se establece el modelo matemático del sistema y se simula para diseñar un controlador digital PID. Luego, se implementa el sistema físicamente utilizando un encoder, motor DC, microcontrolador y otros componentes. Finalmente, el documento explica el desarrollo del software en el microcontrolador para lograr el control de posición mediante la retroalimentación del encoder.
Modelacion de procesos-Motor CC con excitacion independientecarlosbajura
Este documento presenta el modelado matemático de un motor de corriente continua con excitación independiente. Se derivan las ecuaciones diferenciales que describen la dinámica del sistema y se obtienen las funciones de transferencia entre la velocidad angular y la tensión de entrada y el par de carga. Se calculan los polos y ceros de las funciones de transferencia y se grafican las respuestas en frecuencia y al escalón. El análisis muestra que el sistema tiene una respuesta de segundo orden con polos complejos conjugados.
Investigacion de ecuaciones diferenciales Ivan Gomez G
Este documento presenta el análisis y aplicaciones de la transformada de Laplace. Introduce la definición, propiedades y aplicaciones de la transformada de Laplace para resolver ecuaciones diferenciales. También presenta ejemplos numéricos de la transformada de Laplace utilizando MATLAB.
Este documento presenta un resumen de diferentes técnicas para controlar la velocidad de motores eléctricos. Describe métodos para motores CC como el uso de rectificadores controlados y choppers. Para motores CA asíncronos, explica la regulación mediante control de tensión y frecuencia aplicada al estator, y el control escalar de tensión y frecuencia. También cubre el uso de resistencias adicionales en el rotor y control vectorial. Para motores CA síncronos, analiza la regulación en lazo abierto y cerrado.
Similar a Modelo matemático de un motor de cc (20)
1. Contenido
MODELO MATEMÁTICO DE UN MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA.............................................. 2
INTRODUCCIÓN..................................................................................................................... 2
CARACTERÍSTICAS DEL MODELO............................................................................................. 3
DETERMINACIÓN DEL MODELO MATEMÁTICO........................................................................ 3
SOLUCIÓN DEL MODELO MATEMÁTICO .................................................................................. 6
EJEMPLO............................................................................................................................... 9
Modelando un Motor Eléctrico por Laplace:........................................................................ 9
Solución:..........................................................................................................................10
CONCLUSIONES....................................................................................................................14
REFERENCIAS........................................................................................................................14
2. MODELO MATEMÁTICO DE UN MOTOR DE
CORRIENTE CONTINUA
INTRODUCCIÓN
Los motoresde corriente continua sonlosmáscomunesy económicos,yse pueden
encontrarenla mayoría de los juguetesapilas,constituidos,porlogeneral,pordos
imanespermanentesfijadosenlacarcasa y unaserie de bobinadosde cobre ubicados
enel eje del motor,que habitualmente suelensertresya su vezson ampliamente
usadosa nivel industrial.Losmotoresde corriente continuapermitenunampliorango
de velocidadypuedenproporcionarunaltopar-motorconcontrol más sencilloy
económicoque cualquiermotorde corriente alterna.Enlaactualidadlosmétodosde
control de velocidadse hanidodesarrollandoconsiderablemente ylos máscomunes
son el control de velocidadporcorriente de campoyel control de velocidadpor
corriente de armadura,que sontécnicasde control nolineal.Parapoderanalizarestos
métodosse requiere delconocimientofísicodel sistema,unidadesde lasconstantes
que aparecenenel modelo,selecciónadecuadade lasvariablesde estadoy
conocimientosde desarrollode ecuacionesdiferencialesutilizandolatransformadade
Laplace.
La selecciónde variablesnoesevidente,sinomásbienresultade laexperienciaenel
modeladode sistemaseléctricosymecánicos,yasí comode la apropiadaselecciónde
constantesfísicascomode fricción,inerciaytorque eléctrico.Enestapropuesta,se
desarrollael modelomatemáticode unmétodode control de velocidadel cual es:
control de velocidadporcorriente de armadura.Para estoel motora utilizarseráun
motor de excitaciónseparadayse tendráun análisisfísicoque explotael
conocimientosobre losparámetrosylasunidadesfísicasdel motorde corriente
continua,así como ciertaexperienciaenidentificarconstantesde tiempoensistemas
eléctricosymecánicos,yal mismotiempose tendráunanálisismatemático,puesse
emplealateoríade control para la selecciónde lasvariablesde estado.Dentrodel
trabajose presentaunasimulaciónyse determinael comportamientode lavelocidad
del motorcon respectoa la corriente de armaduracon condicionesiniciales
establecidas.
3. CARACTERÍSTICAS DEL MODELO
Un motor de corriente continuaestáformadoporun estatoro inductorque esla
parte fijadel motory un rotor o inducidoque eslaparte móvil.El motor a utilizares
un motorde excitaciónseparada,cuya característicaprincipal eslabobina(inductor)
que generael campomagnéticonose encuentradentrodel circuitodel motor,es
decirno existe conexióneléctricaentre el rotoryel estatorcomo se muestraen la
siguiente figura:
FIGURA 1. Esquemade un motor separadamente excitado.
El modeloilustradoposee característicaseléctricasque constade: Vi la tensiónde
alimentacióndelrotor, Iila corriente que vaa circular por el rotor tambiénconocida
por corriente de armadura, Ri la resistenciadel bobinadodelrotor, Lila inductancia
del bobinadodel rotor,eslafuerzacontra-electromotrizdel motor, Vfeslatensiónde
alimentacióndelestator, Iflacorriente que vaa circular por el estator, Rfla resistencia
del bobinadodel estator, Lf lainductanciadel bobinadodel estator.[1] Paraque el
motor cumplasufunción,normalmentese le colocaunacarga mecánicaenel eje del
rotor y de estodependeránlascaracterísticasmecánicaslascualesson:ω la velocidad
angularde giroa la cual trabajael rotor, J el momentode inerciaequivalente del eje
rotor con la carga que se deseacolocar, B el coeficientede rozamientoviscoso.[2]
DETERMINACIÓN DEL MODELO MATEMÁTICO
El modeladomatemáticodel motorde corriente continuarequierede dosecuaciones,
una ecuaciónmecánicayotra ecuacióneléctrica.Estasecuacionesestánacopladasy
se basan enlas Leyesde ladinámicay de Kirchhoff,respectivamente.Porunaparte,la
ecuaciónmecánicamodelaprincipalmenteel movimientodel rotor,yporotra parte la
ecuacióneléctricamodelaloque ocurre enel circuitoeléctricodel inducido.[3] Al
aplicaruna tensiónVi al inducido,circulaporél unacorriente Ii ,y debidoaesta
corriente,porel rotor,se induciráunafuerzacontra electromotriz(leyde Lenz“toda
corriente se opone ala causa que la produce”) cuyovalorvendrádeterminadoporla
expresión:
4. Siendo 𝐾𝑏 laconstante de fuerzacontra-electromotriz[4].Aplicandolaleyde Ohm,la
tensiónútil será:
RemplazandolaEc. (1) enla Ec. (2):
El rotor realizarasumovimientodebidoal torque electromagnético 𝜏 𝑒 generadoporel
campo magnéticoque se produce enel estatorya su vezeste dependeráde la
corriente que circulaenlaarmadura, de esta maneralaecuaciónes:
Siendo 𝐾𝑝 laconstante de torque electromagnético.El motorensu movimiento
giratorioarrastra una carga, creándose porlo tanto,un par-motorresultante 𝜏 𝑐 ,ya
su vezse tiene fricciónenel sistemaque dependede lavelocidadala cual gira el rotor
y este causa un torque 𝜏 𝑓 que es ensentidoopuestoal movimiento,obsérvese estoen
la siguientefigura.
FIGURA 2. Diagramas de torquesenel rotor.
Se define a 𝛼 como la aceleraciónangularde lacarga, de estamanera:
La ecuaciónque describe a 𝜏 𝑐 es:
La ecuaciónque describe a 𝜏 𝑓 es:
5. Ahorase procede a realizarunasumatoriade torque yse obtiene lasiguiente
ecuación:
RemplazandolasEcs.(4),(6) y (7) enla Ec. (8):
Despejando 𝐼𝑖(𝑡) de laEc. (9) y luegoderivándolaconrespectoal tiempodacomo
resultado:
SustituyéndolaenlaEc.(10) y (11) en la Ec. (3),quedaráuna ecuacióndiferencial de
segundoorden(aparece lasegundaderivada),nohomogénea,linealyde coeficientes
constantes[5],comose muestraa continuación:
De estamanerala Ec. (12) describe el modelomatemáticoparaunmotor de corriente
continuoseparadamenteexcitado.
6. SOLUCIÓN DEL MODELO MATEMÁTICO
El modelomatemáticoyafue descritoyparasu soluciónesnecesarioteneruna
consideraciónde muchaimportancia,el valorde laconstante 𝐿𝑖paramotoresde
corriente continuaseparadamente excitado,esaproximadamente ceroysiendoasíla
ecuacióndiferencial se transformaenunaecuaciónde primerorden,nohomogénea,
lineal yde coeficientesconstantes.
Para el modelose tiene comocondicióninicial que atiempoigual cero(esdecir
cuandoel motor va arrancar) el valorde lavelocidadescero:
Así, ordenando,arreglandolaEc.(13) y aplicandolatransformadade Laplace a ambos
miembrosde laecuación,se obtiene:
Se define alasconstantes 𝛾 y 𝛽 como:
7. Una vez obtenidalaecuaciónde lavelocidadenfuncióndeltiempose procede a
resolvermediante fraccionesparcialeslaEc.(14).
Los valoresde A y B que satisfacenlaecuaciónes:
De estaformala ecuaciónquedadescrita:
Desde este puntolasolucióndel modelomatemáticoyaesevidente,puesse procede
aplicarla transformadade Laplace inversoala Ec. (16).
8. La Ec. (17) describe el comportamientode lavelocidadde rotorenfuncióntiempo,
siendoasíla solucióndel modelomatemáticoparaunmotorde corriente continua
separadamente excitado.
9. EJEMPLO
Modelando unMotorEléctricoporLaplace:
Suponiendo que tenemos una pila con cierta capacidad (ampere hora)
Que alimenta el voltaje constante al motor (constante K) para hacer girar.
¿Cuánto tiempo durara la batería de la pila?
En este caso el circuito RL que lleva el motor por dentro tiene su resistencia e
Inductancia definidas.
En este problema buscaremos el tiempo de descarga de una pila de 12 voltios,
con capacidad de 5Ah que alimenta un motor con constante 10 , y resistencia
de 50 ohms e Inductancia de 1 Henrie .
Fuerza Electromotriz e(t)
Dada por la fórmula
e(t)=KΩ(t)
donde Ω(t) es la velocidaddada
por la función (1 − 𝑒−𝑡)
Resistencia R (ohms) Induntancia L (Henries)
I(t)
Ampere
U(t)
Voltaje
Constante