CONTROL DE VELOCIDAD ~ MECATRÓNICA

CONTROL DE VELOCIDAD DE MOTOR DE CD

Descargar Documento en Word

Descargar Programa en ISIS

Introducción

En este reporte explicaremos de una forma muy detallada de cómo elaborar un circuito mediante la impresión en una tablilla de cobre. Esto es debido a que es una manera más sutil, compacto y formal para alguna presentación o proyecto.

En este caso utilizaremos un circuito muy sencillo para que la explicación sea más clara debido a sus componentes son lo más comunes utilizados en electrónica.

El circuito es un PWM su funcionalidad es variar la velocidad de los motores, es un circuito muy útil ya que para muchos electrónicos el manejo de los motores es muy común en la rama de esa ciencia.

Control de velocidad de CD

Este circuito permite alterar la velocidad desde detenido hasta el máximo posible del motor por medio de un potenciómetro. Gracias a que funciona por modulación de ancho de pulso la fuerza del motor se ve poco afectada incluso a velocidades mínimas.

El circuito se basa en un integrado NE555 el cual genera el tren de impulsos necesario para controlar el transistor, este acciona por pulsos el motor. El diodo en paralelo con el motor impide que, cuando se quita la corriente, el transistor se queme. Los componentes entre los terminales 2, 6 y 7 del integrado regulan la frecuencia de oscilación del circuito y, por lo tanto la velocidad del motor.

Procedimiento

Ya teniendo nuestro diagrama abrimos el simulador para la elaboración del circuito en este caso proteus 7.6 programa ISIS Professional. Una vez abierto el programa comenzaremos a seleccionar nuestros componentes. Ver en figura 1 el simulador.

Figura 1.- Simulador ISIS

Nota: los componentes deben de tener la estructura PCB de lo contrario el proceso del diagrama impreso no servirá.

Ya seleccionado nuestros componentes comenzamos a elaborar nuestro circuito. El circuito terminado se puede ver en la figura 2.

Figura 2.- Circuito de control de velocidad

Una vez terminado el circuito comenzaremos con el diseño para la forma que quedara impreso para la tablilla, mediante la siguiente manera. Ver figura 3 como pasar componentes a ARES

Figura 3.- Como pasar componentes de ISIS a ARES

En la barra de herramientas en “TOOLS” en la opción “Netlist to ARES” accederemos al programa ARES es donde se llevara a cabo la estructura del circuito físico.

Figura 4.- Icono para definir el tamaño de la tablilla

Cuando entremos al programa es importante que definamos la estructura del área o la base donde plasmaremos el diagrama en la placa de cobre (ver figura 4), para eso debemos entrar en “SYSTEM- Set Work Área…” y nos aparecerá un cuadro de dialogo donde pondremos la medida del área en nuestros caso será 3.93in. Nuestra placa es de 10x10cm pero el programa te lo pide en pulgadas. (ver figura 5)

Figura 5.- Ventana para definir el tamaño de la tablilla

Una vez abierto el ARES desde ISIS los componentes del circuito se exportan solos y la manera de cómo vienen conectados, solo es cuestión de arrastrarlos dentro del área marcada y automáticamente se enlazaran. Una vez colocados todos nos vamos a la opción de “Design Rule Manager…”. (ver figura 6)

Figura 6.- Icono para seleccionar características de diseño

En el cuadro de dialogo en la pestaña “Net Classes” nos aparecerá varias opciones sobre las características del diseño como el grosor de los canales, si será de dos caras o dos lados, en la imagen se muestra los cambios realizados que deseamos, esa configuración será igual en “POWER” y “SIGNAL”. (ver figura 7)

Figura 7.- Ventana para definir las caras y grosor de las líneas

Ya al tener todo listo comenzaremos en crear los canales del circuito o líneas del circuito, para eso nos vamos en la opción “Auto Router” luego hacer clic en el botón “Begin Routing” ahí automáticamente nos encontrara una forma posible para el diagrama. (ver figura 8)

Figura 8.- Icono para llevar a cabo el ruteo

Esperas unos varios minutos y tu diagrama del circuito estará listo ya solo haría falta imprimir el circuito se recomienda imprimir en una impresora láser. (ver figura 9)

Figura 9.- Distribución final del circuito impreso

Para realizar esta práctica en la tablilla primero tuvimos que realizar el circuito en Isis Proteus, una vez ya realizado lo pasamos a Ares para acomodar el circuito de forma correcta. Esto con el fin de que no se interceptara o cruzara ninguna línea para que no se genere un corto circuito y este dañe de manera grave a nuestro circuito.

Una vez ya realizado esto, pasamos a lo siguiente, imprimir el prototipo y realizar algunas pruebas en trozos de tablillas para después pasar a la tablilla original, para esto realizamos varias impresiones. (ver figura 10)

Figura 10.- Circuito impreso en hoja

Por otra parte una vez ya impreso y después de varias pruebas pasamos a realizar la planchada que sería la que utilizaríamos en la realización de nuestro circuito. Para esto colocamos el prototipo en la tablilla y sobre ella la plancha esto por un lapso de unos 5 minutos, presionando y frotando la plancha sobre toda la zona del prototipo para que planchara bien y no surgiera ningún error o inconveniente como una línea borrada o que la hoja se despegara antes de tiempo. (ver figura 11)

Figura 11.- Proceso de planchado

Continuando con el proceso, al finalizar el planchado dejamos enfriar la tablilla durante un tiempo aproximado a los 3 minutos para despues introducirla en un recipiente con agua con la hoja por debajo de la tablilla esto con el fin de que no se despegue antes de tiempo dejando asi lineas mal marcadas, esto se llebo a cabo por un tiempo de 10 minutos.

Por otra parte al concluir lo anterior se coloco la tablilla en otro recipiente con acido para retirar el cobre de toda la zona que no se untilizara, este es un paso que se tiene que hacer forzozamente ya que si no se realiza es imposible que funcione el circuito, para remover el cobre la tablilla se dejo alli por un lapso de 10 min aproximadamente, pero no solamente es introducir la tablilla y dejar que el proceso se realice solo, para eso se tiene que estar moviendo constantemente de una lado a otro el recipiente para poder completar este proceso. (ver figura 12)

Figura 12.- Proceso de eliminacion de exceso de cobre

Una vez terminado este proceso, la tablilla es retirada para despues ser limpiada y tambien revisada para ver si se detecta algun error y saber si puede ser utilizada y continuar con el proceso. (ver figura 13)

Figura 13.- Proceso de limpieza de tablilla

Continuando con el proceso, una vez que la tablilla ha sido limpiada y que se haya corroborado que se puede usar, esta misma la pintamos para darle un vista mejor, cabe mencionar que la pintura debe aplicarse por el lado de donde iran los componentes ya que si se aplica por el otro lado sera imposible saber donde va cada uno de ellos al momento de tener que soldarlos. (ver figura 14)

Figura 14.- Procesos de pintado de tablilla

El penultimo proceso es perforar la tablilla en el lugar donde seran soldados cada uno de los elementos, el cual es el siguiente y ultimo proceso con el cual se concluye todo el trabajo anterior. (ver figura 15)

Figura 15.- Proceso de perforacion de tablilla

Para concluir el trabajo se pasa al proceso de la soldadura, la cual se hace con mucho cuidado ya que algunas lineas de la tablilla estan separadas por un rango minimo y si una parte de la soldadura rosa con otra linea, al momento de conectar la corriente al circuito esto ocasionara un corto el cual se encargara de hechar a perder todo el trabajo empeñado en esta practica, se recomienda que los elemento sean colocados de manera que la tablilla tenga contacto con ellos por el lado superior de la misma, esto con el fin de evitar alguna quebradura de un elemento. Una vez realizado todos los procesos anteriores la tablilla esta lista para utilizarse. (ver figura 16)